haku: @keyword PID control / yhteensä: 3
hakutulos-lista
viite: 1 / 3
« edellinen | seuraava »
Tekijä:Heikkilä, Heini
Työn nimi:Measurement and control of the displacement of a magnetic shape memory actuator
Magneettisen muistimateriaaliaktuaattorin liikkeen mittaaminen ja ohjaus
Julkaisutyyppi:Diplomityö
Julkaisuvuosi:2009
Sivut:67      Kieli:   eng
Koulu/Laitos/Osasto:Elektroniikan, tietoliikenteen ja automaation tiedekunta
Oppiaine:Elektroniikan valmistustekniikka   (S-113)
Valvoja:Paulasto-Kröckel, Mervi
Ohjaaja:Tellinen, Juhani
Elektroninen julkaisu: http://urn.fi/URN:NBN:fi:aalto-201203091362
OEVS:
Sähköinen arkistokappale on luettavissa Aalto Thesis Databasen kautta.
Ohje
sulje

Digitaalisten opinnäytteiden lukeminen Aalto-yliopiston Harald Herlin -oppimiskeskuksen suljetussa verkossa

Oppimiskeskuksen suljetussa verkossa voi lukea sellaisia digitaalisia ja digitoituja opinnäytteitä, joille ei ole saatu julkaisulupaa avoimessa verkossa.

Oppimiskeskuksen yhteystiedot ja aukioloajat: https://learningcentre.aalto.fi/fi/harald-herlin-oppimiskeskus/

Opinnäytteitä voi lukea Oppimiskeskuksen asiakaskoneilla, joita löytyy kaikista kerroksista.

Kirjautuminen asiakaskoneille

  • Aalto-yliopistolaiset kirjautuvat asiakaskoneille Aalto-tunnuksella ja salasanalla.
  • Muut asiakkaat kirjautuvat asiakaskoneille yhteistunnuksilla.

Opinnäytteen avaaminen

  • Asiakaskoneiden työpöydältä löytyy kuvake:

    Aalto Thesis Database

  • Kuvaketta klikkaamalla pääset hakemaan ja avaamaan etsimäsi opinnäytteen Aaltodoc-tietokannasta. Opinnäytetiedosto löytyy klikkaamalla viitetietojen OEV- tai OEVS-kentän linkkiä.

Opinnäytteen lukeminen

  • Opinnäytettä voi lukea asiakaskoneen ruudulta tai sen voi tulostaa paperille.
  • Opinnäytetiedostoa ei voi tallentaa muistitikulle tai lähettää sähköpostilla.
  • Opinnäytetiedoston sisältöä ei voi kopioida.
  • Opinnäytetiedostoa ei voi muokata.

Opinnäytteen tulostus

  • Opinnäytteen voi tulostaa itselleen henkilökohtaiseen opiskelu- ja tutkimuskäyttöön.
  • Aalto-yliopiston opiskelijat ja henkilökunta voivat tulostaa mustavalkotulosteita Oppimiskeskuksen SecurePrint-laitteille, kun tietokoneelle kirjaudutaan omilla Aalto-tunnuksilla. Väritulostus on mahdollista asiakaspalvelupisteen tulostimelle u90203-psc3. Väritulostaminen on maksullista Aalto-yliopiston opiskelijoille ja henkilökunnalle.
  • Ulkopuoliset asiakkaat voivat tulostaa mustavalko- ja väritulosteita Oppimiskeskuksen asiakaspalvelupisteen tulostimelle u90203-psc3. Tulostaminen on maksullista.
Sijainti:P1 Ark S80     | Arkisto
Avainsanat:magnetic shape memory
MSM
PID control
feedback control
actuator
magneettinen muistimateriaali
PID
säädin
takaisinkytkentä
säätö
aktuaattori
Tiivistelmä (fin): TYÖN TARKOITUS: Työn tarkoituksena oli mitata magneettisen muistimateriaali- aktuaattorin nopeaa liikettä sekä kehittää takaisinkytkentään perustuva liikkeen ohjaus.

MATERIAALIT JA MENETELMÄT: Ni-Mn-Ga on magneettinen muistimetalli, joka voi tuottaa liikettä magneettikentässä.
Aktuaattorissa magneettikenttä saadaan aikaan keloilla, ja venynyt MSM-materiaali palautetaan jousen avulla alkuperäiseen pituuteensa.
Työssä mitattiin aktuaattorin liike laseranturilla.
Liikkeen nopeus ja hystereesi asettivat haasteita ohjauksessa, johon käytettiin LabVIEW-ohjelmalla toteutettua PID-säädintä.
Säädintä testattiin nopeiden liikkeiden ohjauksessa ja käytetyt säätömuuttujien arvot määritettiin kokeellisesti.
Myös aktuaattorin liikkeen hystereesi mitattiin ja aktuaattorin ajamiseen käytetty virran ohjausyksikkö dokumentoitiin.

TULOKSET: Aktuaattorin nopea liike sekä hystereesi mitattiin.
Aktuaattorin liikettä ohjattiin takaisinkytkennän ja PID-säätimen avulla, mutta hyvin nopeissa liikkeissä säätimen puutteet tulivat esiin.
Mittauksissa ilmeni myös ongelmia materiaalin mikrorakenteen stabiiliudessa aktuaattorikäytössä.
Ideoita ja ehdotuksia esitettiin niin tulevista mittauksista kuin säätimen jatkokehityksestäkin.

JOHTOPÄÄTÖKSET: Huolimatta hystereesin ja nopeiden liikkeiden säädölle asettamista vaatimuksista aktuaattorin nopean liikkeen ohjaus PID-säätimellä onnistui hyvin tai tyydyttävästi.
Adaptiivisen säätimen optimointi ja käyttäminen säädössä ratkaisisi useat mittauksissa ilmenneet ongelmat.
Tämän lisäksi tarkan säädön toteuttaminen edellyttää muistimateriaalin toistettavaa toimintaa aktuaattoriajossa.
Toistettavuuden oletetaan olevan kytköksissä materiaalin mikrorakenteen stabiilisuuteen.
Tiivistelmä (eng): PURPOSE: The purpose of this thesis was to measure the fast displacement of a magnetic shape memory (MSM) actuator and to demonstrate the feedback control of the displacement.

MATERIALS AND METHODS: Ni-Mn-Ga is a magnetic shape memory alloy, which can produce large strains in magnetic field.
In an actuator coils are used to generate the magnetic field and the strained MSM elements are compressed by a mechanical spring.
The fast displacement of the actuator was measured using a laser sensor.
A PID controller was implemented with LabVIEW and used in feedback control measurements.
The performance of the controller in rapid displacements was tested and analyzed.
The tuning of the controller was carried out experimentally.
Additionally, the hysteresis of the actuator was measured and the current module that was used for driving the actuator was documented.

RESULTS: The displacement and hysteresis of the actuator were measured.
The controller was successfully used to control the displacement, but also its weaknesses were shown and discussed.
The measurements revealed problems in the stability of the MSM elements in actuator use.
Accordingly, the measurements produced ideas for further development of the controller and for investigations of the microstructure of the MSM material.

CONCLUSIONS: The hysteresis of the MSM material and rapid displacements made the control challenging, but all in all the performance of the PID controller was either good or satisfactory.
Implementation and optimization of an adaptive controller would solve several problems that arose during the measurements.
However, improving the repeatability of the behaviour of the MSM elements in actuator use is also important in order to obtain accurate control.
ED:2010-03-24
INSSI tietueen numero: 39359
+ lisää koriin
« edellinen | seuraava »
INSSI