haku: @instructor Kajaste, Jyrki / yhteensä: 22
viite: 10 / 22
Tekijä:Saarikoski, Tuomas
Työn nimi:Hardware-in-the-Loop -simuloinnin soveltuvuus hydraulisen vaimentimen testaukseen
Suitability of Hardware-in-the-Loop -simulation in testing of hydraulic dampers
Julkaisutyyppi:Diplomityö
Julkaisuvuosi:2010
Sivut:(6) + 77 s. + liitt. 3      Kieli:   fin
Koulu/Laitos/Osasto:Koneenrakennustekniikan laitos
Oppiaine:Koneensuunnitteluoppi   (Kon-41)
Valvoja:Pietola, Matti
Ohjaaja:Kajaste, Jyrki
OEVS:
Sähköinen arkistokappale on luettavissa Aalto Thesis Databasen kautta.
Ohje

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 Aalto  6051   | Arkisto
Avainsanat:HIL
hydraulic
damper
testing
hydraulinen
vaimennin
testaus
Tiivistelmä (fin): Tässä työssä on tutkittu reaaliaikaisen Hardware-in-the-Loop (HiL) -simuloinnin soveltuvuutta vaimennintestaukseen.
HiL-simuloinnissa testattavalle vaimentimelle pyritään luomaan virtuaalinen, todellisen kaltainen toimintaympäristö.
Järjestelmä sisältää mallin vaimennettavasta prosessista ja reaaliaikaisen rajapinnan, jonka avulla vaimennin sulautetaan osaksi simulointia.

Työn kirjallisuusosassa käsitellään reaaliaikaisen HiL-simuloinnin yleisiä vaatimuksia ja aikaisemmista tutkimuksista saatuja tuloksia.
HiL-menetelmän toimivuutta ja mahdollisia rajoitteita vaimennintestauksessa tutkittiin tietokonesimulaatioiden ja Hydraulitekniikan laboratorioon rakennetun koelaitteiston avulla.
Tavoitteena oli kehittää järjestelmään virtuaalinen prosessimalli ja luoda toimiva reaaliaikainen rajapinta prosessimallin ja testattavan vaimentimen välille.
Reaaliaikainen prosessimalli toteutettiin Simulink ja xPC Target -ohjelmistoilla.
Prosessimallin liike tuotettiin asemaohjatulla hydraulisella toimilaitteella ja vaimentimen tuottamaa vaimennusvoimaa mitattiin voima-anturilla.
Mitattu vaimennusvoima syötettiin takaisin prosessisimulaatioon.

HiL-simuloinnin todettiin olevan toimiva konsepti vaimennintestauksessa.
Koelaitteistolla saadut mittaustulokset olivat johdonmukaisia ja niiden toistettavuus oli hyvä.
Toimilaite kykeni tuottamaan prosessimallin liikkeen vaimentimelle hyvällä tarkkuudella, jolloin vaimenninvoimajärjestelmässä on realistinen.
Saatujen mittaustulosten tarkkuuden arviointia vaikeuttaa kuitenkin vertailukohteen puuttuminen.

Järjestelmän merkittävimmäksi pullonkaulaksi osoittautui toimilaitteen tuoma dynamiikka reaaliaikaiseen simulaatioon.
Suuremmilla nopeuksilla toimilaite ei pystynyt tuottamaan vaadittua liikettä tai vaihesiirto kasvoi liian suureksi.
Parantamalla toimilaitteen dynamiikkaa menetelmässä on paljon potentiaalia, sillä mukana olevan prosessimallin ansiosta se soveltuu myös puoliaktiivisten ja aktiivisten vaimentimien testaukseen.
Tiivistelmä (eng): This research studies the suitability of real-time Hardware-in-the-Loop -simulation in testing of hydraulic dampers.
With HiL-simulation the aim is to create a virtual, realistic operational environment for the damper under test.
The system includes a plant model and a real-time interface to embed the damper as part of the simulation.

The literature part of the study discusses the requirements of real-time HiL-simulation and results from earlier studies.
Feasibility and possible limitations of the method in damper testing were investigated with the use of computer simulations and an experimental HiL-set-up.
The goal was to construct a virtual plant model and to establish a working interface between the plant and damper under test.
The real-time plant model was created using Simulink and xPC-Target software.
Motion described by the plant model was produced using a hydraulic actuator and the damping force generated was measured using a load sensor.
Measured damping force was then fed back to the plant model.

HiL-simulation was found to be a functional method for testing damper hardware.
Testing done with the HiL-set-up produced consistent results with good repeatability.
The actuator was able to produce the motion of the plant model with good accuracy, giving a realistic damping force in the system.
It should be noted though, that without a point of comparison the definitive accuracy of the results is hard to determine.

The most substantial limitation of the system was found out to be the caused by actuator dynamics in the real-time simulation.
With fast movements the actuator was unable to produce required movement or caused significant phase lag.
With further development in improving actuator dynamics HiL-method holds a lot of potential and the included plant model also makes it suitable for testing semi-active and active dampers.
ED:2010-10-28
INSSI tietueen numero: 41240
+ lisää koriin
INSSI