Regulacija hidrauličkih i pneumatskih sustava Dr. sc. Željko Šitum, izv. prof. Katedra za strojarsku automatiku
1 FSB
Sadržaj predavanja:
Klasična hidraulika i pneumatika
Proporcionalna hidraulika i pneumatika
Hidraulički i pneumatski servo sustavi
Eksperimentalni rezultati regulacije Eksperimentalni hidrauličkih i pneumatskih sustava
Pravci razvoja suvremenih hidrauličkih i pneumatskih sustava 2
Sadržaj predavanja:
Klasična hidraulika i pneumatika
Proporcionalna hidraulika i pneumatika
Hidraulički i pneumatski servo sustavi
Eksperimentalni rezultati regulacije Eksperimentalni hidrauličkih i pneumatskih sustava
Pravci razvoja suvremenih hidrauličkih i pneumatskih sustava 2
PNEUMATIKA
HIDRAULIKA Područja primjene:
A K I T A M U E N P I A K I L U A R D I H
Alatni strojevi Poljoprivredni i građevin. strojevi Cestovna i tračnička vozila
Brodogradnja Avionska industrija Industrijska robotika
Tehnika rukovanja (pomicanje, orjentiranje izradaka,
Pakiranje Dodavanje materijala Transport materijala Utiskivanje i prešanje izradaka
zakretanje, pozicioniranje)
Prednosti:
Prijenos velikih sila s relativno malim uređajima i elementima
Jednostavna pretvorba hidrauli čke energije u mehani čku Laka zaštita od preoptere ćenja Jednostavno podešavanje brzine, okretnog momenta, sile, itd.
Visoka brzina rada Visoki odnos odnos snage snage i težine elemenata Lakoća u prijenosu snage Jednostavnost održavanja Sigurnost operacija Jednostavnost postrojenja Sigurnost od zapaljenja Čist radni okoliš
Nedostaci:
Potreba za povratnim vodovima Skupi uređaji i elementi Relativno nečist pogon
Niska krutost sustava Ograničen iznos pokretane mase Ograničena točnost pozicioniranja Zahtjevni za regulaciju (zbog nelinearnosti uzrokovanih kompresibilnošću zraka, trenjem, promjenama tlaka napajanja i dr.)
3
HIDRAULIKA I PNEUMATIKA
a v a t s u s g o k č i l u a r d i h a b d e v z i a n č i s a l K
1 – crpka 2 – spremnik ulja 3 – nepovratni ventil 4 – ventil za ogranič. tlaka 5 – hidraulički cilindar 6 – razvodnik 7 – prigušni ventil 4 Klasična izvedba hi & pn sustava
Eksperimentalni Eksperimental ni sustav
g o k č i l u a r d i h o r t k a e v l a e t v s a u s t s o o v p r i e n s l a t n e m i r e p s k E
5 Exp. postav EHSS
Eksperimentalni sustavi: Modul za regulaciju TRANSLACIJSKOG gibanja Modul za regulaciju SILE Modul za regulaciju ROTACIJSKOG gibanja
i v a t s u s i n l a t n e m i r e p s k E
6
a v a t s u s g o k č i l u a r d i h a r u t k u r t s a n v o n s O
ENERGETSKI DIO: Pogon crpke: elektromotori motori SUI Podjela crpki: zupčaste klipne krilne
7
Osnovna struktura hidrauličkog sustava
Zupčasta crpka s vanjskim ozubljenjem
Zupčasta crpka s unutarnjim ozubljenjem
e k p r C
8
Radijalno klipna crpka
e k p r C
Aksijalno klipna crpka sa zakretnom osi
Lamelasta crpka s promjenljivim volumenom
9
IZVRŠNI ELEMENTI: a v a t s u s g o k č i l u a r d i h a r u t k u r t s a n v o n s O
TRANSLACIJSKI ROTACIJSKI Pretvaraju hidrauličku energiju u mehaničku.
ENERGETSKI DIO: Pogon crpke: elektromotori motori SUI Podjela crpki: zupčaste klipne krilne 10
Dvoradni cilindar Jednoradni cilindar
i r d n i l i C Teleskopski cilindar
11
Radijalno klipni hidrauli čki motor
Aksijalno klipni hidrauli čki motor
i r o t o M
12
IZVRŠNI ELEMENTI: a v a t s u s g o k č i l u a r d i h a r u t k u r t s a n v o n s O
TRANSLACIJSKI ROTACIJSKI Pretvaraju hidrauličku energiju u mehaničku.
UPRAVLJAČKI ELEMENTI: VENTILI Protok: Ventili s preklapanjem: - Razvodnici - Zaporni ventili Ventili bez preklapanja: - Prigušni ventili - Prigušno-nepovratni ventili - Regulatori protoka
Tlak: - Ventili za ograničenje tlaka - Regulatori tlaka
ENERGETSKI DIO: Pogon crpke: elektromotori motori SUI Podjela crpki: zupčaste klipne krilne 13
4/3 razvodnik s blokiranim srednjim položajem
Zaporni (nepovratni ventil)
m e j n a p a l k e r p s i l i t n e V
14
Prigušno nepovratni (jednosmjerno prigušni) ventil
Regulator protoka, dvograni
a j n a p a l k e r p z e b i l i t n e V
15
Tlačni ventil za ograni čenje tlaka (sa sjedištem)
Regulator tlaka, trograni
i l i t n e v i n č a l T
16
a k i l u a r d i H i l i t n e v i k s t e n g a m o r t k e l E
4/3 direktno upravljani elektromagnetski razvodnik
17 Elektromagnetski ventili
PNEUMATSKI CILINDAR UPRAVLJAN ELEKTROMAGNETSKIM DVOPOLOŽAJNIM VENTILIMA (ON/OFF VENTILIMA) a k i t a m u e n P i l i t n e v i k s t e n g a m o r t k e l E
13
8
9 10
4
12
7
6
11
3 5 2 1
18
PROPORCIONALNI VENTILI
A K I L U A R D I H A N L A N O I C R O P O R P
Dolazi do objedinjavanja prednosti HIDRAULIKE s prednostima koje daje ELEKTRONIKA (fleksibilnost, preciznost, prijenos i obrada signala i dr.). Popunjava “prazninu” između klasi čne hidraulike i servohidraulike
Tehničke prednosti proporcionalnih uređaja:
Kontrolirani prijelazi između radnih polo žaja
Kontinuirano upravljanje zadanom vrijednoš ću Smanjenje broja hidrauli čkih komponenti
OTVORENI KRUG !
19
Primjer: Zavarivanje dijelova karoserije automobila
a k i l u a r d i h a n l a n o i c r o p o r P
20
Koriste proporcionalne magnete kao elemente za povezivanje elektroničkog i hidrauličkog dijela.
Kućište
t e n g a m o r t k e l e i n l a n o i c r o p o r P
Namot elektromagneta
Kotva
Vodeća čahura elektromagneta
Zračni raspor
Glavni sastavni dijelovi
21
elektromagneti s reguliranom SILOM Sila F[N]
i l i t n e v i n l a n o i c r o p o r P
Regulirana sila
Izlazno pojačalo
željena povratna veza po struji vrijednost
Hod klipa [mm]
Područ je primjene: • proporcionalni TLAČNI ventili • predupravljani proporcionalni razvodni ventili 22
1 – kućište ventila
l i t n e v i n č a l t i n a j l v a r p u o n t k e r i d i n l a n o i c r o p o r P
2 – elektromagnet 3 – davač hoda 4 – sjedište ventila 5 – konus ventila 6 – tlačna opruga 7 – sjedište opruge 8 – opruga konusa
Proporcionalni tlačni ventil ATOS RZMO-AE
23
elektromagneti s reguliranim HODOM
Induktivni davač hoda (LVDT)
i l i t n e v i n l a n o i c r o p o r P
Reguliran hod klipa elektromagneta
Željena vrijednost Regulator hoda hoda klipa Povratna veza po položaju klipa elektromagneta
Područ je primjene: • proporcionalni RAZVODNI ventili • proporcionalni PROTOČNI ventili 24
k i n d o v z a r i n a j l v a r p u d e r p i i n a j l v a r p u o n t k e r i D
DIREKTNO UPRAVLJANI PROPORCIONALNI RAZVODNIK 1 – kućište ventila 2 – elektromagnet 3 – mjerač hoda 4 – klip ventila 5 – opruga 6 – vijak za podešavanje
PREDUPRAVLJANI PROPORCIONALNI RAZVODNIK
25 Direktno upravljani i predupravljani razvodnik
a l i t n e v h i n l a n o i c r o p o r p i r t e m a r a P
Histereza – odstupanje od željene
Prijelazna karakteristika klipa
vrijednosti pri porastu i padu upravljačkog signala, mjereno pri istoj vrijednosti upravljačkog signala
proporcionalnog ventila pri skoku ulaznog signala – vrijeme uključivanja i isključivanja Promjena signala 0-100%; 100% - 0
d o h , k a l t , k o t o r P
Histereza (dQ, dp, ds)
Ulazni upravljački signal
) % ( a p i l k d o H
Vrijeme isključenja
Vrijeme uključenja
Vrijeme t (ms)
Prijenosna karakteristika – omjer
Točnost ponavljanja (ponovljivost) –
izlazne i ulazne veličine a n i č i l ) e k v o a t k o r č i P l u , a k a r l d i T H (
X izl
G( s) =
razlika izlazne veličine pri ponovljenom postavljanju iste željene vrijednosti
X izl ( s ) X ul ( s ) X ul
Ulazni signal (struja elektromagneta, hod)
26
k i n d o v z a r 3 / m 4 o i k n i a n o j l t v r a k e r l p e u o m n o t n k a e i r r i r d g e i t n n l a i n s o i c r o p o r P
27
a l i t n e v a k a n z O
28
a l i t n e v e k i t s i r e t k a r a K
29
a l i t n e v a k i n o r t k e l e a n a r i r g e t n I
30
S S H E a m e h s a n l a n o i c k n u F
Teret Mjerenje izlazne veličine Davač željene veličine
Pojačalo prop. ventila
31
Omogućuju da se velikim inercijskim opterećenjima upravlja uz visoku točnost upravljanja, veliku brzinu odziva i velika pojačanja snage. I V A T S U S O V R E S I K Č I L U A R D I H O R T K E L E
Prednosti EHSS: - krute karakteristike sile/momenta - velika specifična snaga
Primjena EHSS: - vojna tehnika - numerički upravljani alatni strojevi - industrijska robotika Unimate robot
Shema elektrohidrauličkog servorazvodnika s dva stupnja pojačanja s mehaničkom povratnom vezom
32 Elektrohidraulički servosustavi
SERVOVENTILI mogu biti s:
MEHANIČKOM povratnom vezom
ELEKTRIČNOM povratnom vezom
I L I T N E V O V R E S
TLAČNOM povratnom vezom
33
1. Sustav mlaznica – odbojna pločica (‘Flapper-Nozzle’)
a k i n d o v z a r o v r e s e b d e v z I
2. Sustav sapnica – cijev (‘Jet pipe’)
3. Elektromagnetski servo ventil
4. Elektromotorni rotacijski pogon
(‘Servo solenoid valve’)
(‘Rotary electric motor’)
34 Izvedbe servorazvodnika
HVM 061-005-1300-0A-E1
a k o t o r p a j i c a l u g e R – k i n d o v z a r o v r e S
35
Elektrohidraulički servosustav Modul za regulaciju rotacijskog gibanja
Katedra za strojarsku automatiku
a j n a b i g g o k s j i c a t o r u j i c a l u g e r a z l u d o m – S S H E
Inkrementalni enkoder
U
Proporcionalni tlačni ventil
Hidraulički motor
Senzor tlaka
1
Crpka 2
Kuglasta slavina 2
4
1
3
Servoventil Kuglasta slavina
L
2
4
Elektromagnetski ventil 4/2
Senzor tlaka
1
3
U
Manometar Sigurnosni ventil Frekvencijski pretvarač 400 V 3~
U / f
Tlačni filter
Električni ispravljač
Elektroničko sučelje
Uljevnik EM M 3~
Crpka
Povratni filter D/A
A/D
36 Hidraulički crpni agregat
Upravljačko računalo s akvizicijskom karticom
Typ: HVM 025-005-1200-0
a k a l t a j i c a l u g e R – k i n d o v z a r o v r e S
37
e l i s u j i c a l u g e r u n z i c e r p a z l u d o m – S S H E
38 EHSS – Modul za preciznu regulaciju sile
l i t n e v o v r e s i k s t a m u e n P
39
a v a t s u s o v r e s g o k č i l u a r d i h o r t k e l e a j i c a l u g e R
ZATVORENI REGULACIJSKI KRUG ! 40 Regulacija elektrohidrauličkog servo sustava
m o n e j m i r p l a a i t v n a e t s v u g s o n g l o a k n č i o l i u c r a r o d i p h o r p a j i c a l u g e R
Oznake: 1 – Proporci Proporcional onalni ni ventil ventil
7 – Tlačni ventil
2 – Elekt Elektro roni ničko pojačalo
8 – Uprav Upravlja ljačko računalo
3 – Linearn Linearnii potenciome potenciometar tar
9 – Nume Numeri rički pokaziva č
4 – Pogonsk Pogonskii cilindar cilindar
10 – Hidra Hidraul ulii čki crpni agregat
5 – Cilindar Cilindar za za optere optere ćenje
11 – Elek Elektri trični ispravlja č
6 – Direktno upravljani upravljani ventil ventil
12 – Elek Elektro troni ničko sučelje 41 Regulacija hidrauličkog sustava primjenom proporcionalnog ventila
Prijenosna funkcija prop. ventila: yv ( s )
a v a t s u s g o k č i l u a r d i h o r t k e l e l e d o m i k č i t a m e t a M
i( s)
2
=
K v ω v 2
2
s + 2 ζ v ω v s + ω v
gdje je: yv – pozicija prop. ventila [m] i – ulazna struja prop. ventila [A] K v – koef. poja čanja prop. ventila [m/A] ωv – vlastita frekvencija prop.ventila [rad/s] ζ v – koeficijent prigušenja prop. ventila
Protok kroz prop. ventil: y v ⋅ ps − p1 ⋅ sign( ps − p1 ) za yv ≥ 0 Q1 ( y v , p1 ) = yv ⋅ p1 − pa ⋅ sign( p1 − pa ) za yv < 0 − y v ⋅ p2 − pa ⋅ sign( p2 − pa ) za yv ≥ 0 Q2 ( yv , p2 ) = − yv ⋅ ps − p2 ⋅ sign( ps − p2 ) za y v < 0 gdje je: ps – tlak napajanja [Pa] pa – tlak spremnika [Pa]
Ravnoteža sila na klipu cilindra: &&p + b ⋅ x&p + c ⋅ xp + F L p1 ⋅ A1 − p2 ⋅ A2 = M t ⋅ x gdje je: M t – masa tereta [kg] b – koeficijent trenja [Ns/m] c – koeficijent elasti čnosti tereta [N/m]
Promjena tlaka u komorama cilindra: dP1
=
dt dP2 dt
=
B V 0 + A1 xp B V 0 − A2 xp
(Q1 − A1 x&p ) (Q2 + A2 x& p )
gdje je: B – modul stlačivosti teku ćine [Pa] V 0 – poluvolumen cilindra [m 3] A – površina popr. presjeka klipa [m 2]
42 Matematički model elektrohidrauličkog servo sustava
Tlak p1
Q1(yv,p1) t Sat
Vrijeme
Referenca Step1
p1
Mjerni sustav
xR
S S H E l e d o m i k s j i c a l u m i S
KR Prekidac Regulator Sat.
i
yv
Struja
Pomak ventila
Protok ulja
Km2 thetaR Referenca
v xp Q2
p1
p1
Kv 1/wv^2s2 +2*zetav/wvs+1
p2
p2
Tlak u komori
p2
Q2
Protok ulja Q2m Q2(yv,p2)
xp
Cilindar
xp Polozaj --- CILINDAR ---
p2 Tlak p1 p1m
Q1m
Q1
v
Tlak p2
Q1(yv,p1)
Proporcionalni ventil
v
Brzina
Q2
yv
Mjerni sustav
Q1
Q2(yv,p2)
p1
Step4
Q2
p2
Km1
Km2
Q1
yv
Km1
Step2
Step3
p1
Q1
--- MOTOR --Q1 omega_m theta_m Q2
p1
p1 omega_m
omega_m Kutna brzina
p2
Tlak u komori
p2
theta_m
Motor
theta_m Kut zakreta
p2m Tlak p2
43 Simulacijski model EHSS
Upravljački uređaj
a v a t s u s o v r e s g o k č i l u a r d i h o r t k e l e a r u t k u r t S
TRANSLACIJSKI POGON x p p2 , Q2
a
Proporcionalni ventil
ROTACIJSKI POGON b θ m
a
m
cm
M t
B
T
P
A
A
P
T
B
J t
p1 ,Q1 Teret
b
Cilindar
b
Motor
Teret
Crpka M
TRANSLACIJSKI POGON
xp
⇔
θ m
M t
⇔
J t
Ap
⇔
qrm
F L
⇔
T L
b, c
⇔
bm , cm
ROTACIJSKI POGON
44 Struktura EHSS
0.2
R A D N I L I C i t a t l u z e r i k s j i c a l u m i S
s /
Reference xR Model output xp
m , 0.1 ) p x ( 0 n o i t i s -0.1 o P -0.2 0
0.5
2 s / m 1 , ) v ( 0 y t i c o -1 l e V -2 0
1
1.5
2
2.5
3
3.5
2
x 10
-3
3
m 1 , ) 1 0 Q (
4
w -1 o l F -2 0 s /
2
x 10
0.5
1
1.5
2
2.5
3
3.5
4
0.5
1
1.5
2
2.5
3
3.5
4
-3
3
m 1 , ) 2 0 Q (
0.5
1
1.5
2
2.5
3
3.5
4
w -1 o l F -2 0
Time (t), s
Time (t), s 7
2 A , ) i ( t n e r r u C
1 0 -1 -2 0 x 10
m 1 , ) v y ( 0.5 n o i t i 0 s o p -0.5 e v l a -1 V 0
0.5
1
1.5
2
2.5
3
3.5
4
-6
x 10 a 2 P , 1.5 ) 1 p ( 1 e r u s 0.5 s e r P 0 0 0.5 x 10
0.5
1
1.5
2
Time (t), s
2.5
3
3.5
4
a 20 P , 15 ) 2 p ( 10 e r u 5 s s 0 e r P -5 0
1
1.5
2
2.5
3
3.5
4
1
1.5
2
2.5
3
3.5
4
6
0.5
Time (t), s
45 Simulacijski rezultati
d a r , )
2
1
Reference Angular pos.
m
θ (
R O T O M i t a t l u z e r i k s j i c a l u m i S
0.5
n o i t 0 i s o p -0.5 r a l -1 u g n 0 A s / d a r 30 , ) 20
0.5
1
1.5
2
2.5
3
3.5
m , )
4
1
1 0 Q ( w -1 o l F -2
2
0 x 10
0.5
1
1.5
0.5
1
1.5
m , )
0 -10 -20 0
0.5
1
1.5
2
2.5
3
3.5
4
3.5
4
2
2.5
3
3.5
4
2
2.5
3
3.5
4
2
2.5
3
3.5
4
1
2 0 Q ( w -1 o l F -2
a P , ) 1
p ( e r u s s e r P
0
0
x 10 m 5 , ) v y ( n o i t i 0 s o p e v l a -5 V 0
3
0
Time ( t ), s
0.5
-0.5
2.5
-3
Time (t), s
A , ) i ( t n e r r u C
2
s /
3
10
-30
-3
s /
3
m
ω ( y t i c o l e v r a l u g n A
x 10
0.5
1
1.5
2
2.5
3
3.5
4
15
2
p ( e r u s s e r P 0.5
1
1.5
2
Time (t), s
2.5
3
3.5
4
6
10
5
0
-7
a P , )
x 10
15
0 x 10
0.5
1
1.5
0.5
1
1.5
6
10
5
0
0
Time ( t ), s
46
Jednadžba protoka: 2 ps − pL
ρ
QL = C d w
yv
2
Linearizacija: ∆QL =
a v a t s u s a j i c a z i r a e n i L
∂QL ∂ y v
∂ p L
∂ y v
∆ y v +
= C d d v π
∂Q L
∂QL
∂QL ∂ pL
∆pL
ps − pL
ρ
Koeficijent pojačanja protoka C d d v π y v
=
ps − pL
ρ
2 ( ps − pL )
K q Ap s(
K F =
= K c
Koeficijent istjecanja ventila
Položaj klipa: xp =
= K q
Vlastita frekvencija
yv − K F (τ s + 1) F L
1
ω h2
K ce 2 Ap
s2 +
τ =
2 ζ h
ω h
s + 1)
ω h
V t
4 B K ce K ce = K c + K tc
=
4 B Ap2 V t M t
Stupanj prigušenja ζ h
=
K ce B M t Ap
V t
+
b
V t
4 Ap B M t
47 Linearizacija sustava
a j a ž o l o p e j i c a l u g e r m a r g a j i d k o l B
F L
K F (τ s + 1)
xR
e
i
1
ω v2
2
K v 2 ζ v
s +
ω v
K q / Ap s +1
1 2 h
ω
2
s +
2 ζ h
ω h
x& p
s +1
1
xp
s
48 Blok dijagram regulacije položaja
250
250 Reference xR
Reference xR
Actuator position xp
Actuator position xp
200
200
m m , 150 ) p x ( n o i t 100 i s o P
m m , 150 ) p x ( n o i t 100 i s o P
(a)
50
i t a t l u z e r i n l a t n e m i r e p s k E
0 0
(b) FL=21500 N
50
2
4
6
8
0
10
0
2
Time (t) , s
4
6
300
10
300 Reference xR
Reference xR
Actuator position xp
Actuator position xp
250
250
m m , 200 ) p x ( n o i t 150 i s o P
m m , 200 ) p x ( n o i t 150 i s o P
(c)
100
50 0
8
Time (t) , s
(d) FL=21500 N
100
2
4
6
Time (t) , s
8
10
50
0
2
4
6
8
10
Time (t) , s
49 Eksp. rezultati
Modul za regulaciju translacijskog gibanja 3 REF01EZ
1
2 U
U
U
4
7 a
v a t s u s i n l a t n e m i r e p s k E
2
4
1
3
b
2
4
1
3
a
6
2
4
1
3
b
6
5 2
8
9
1
3
L
11
10
12
14 13 15 18
16
20 M
19
17
21 D/A
A/D
1–Main cylinder
12–System pressure relief valve
2–Load cylinder
13–Upload valve
3–Linear encoder
14–Pressure filter
4–Pressure sensor
15–Check valve
5–Proportional control valve
16–Return flow filter
6– Directional control valve
17–Electric motor
7–Throttle valve
18–Gear pump
8–Pressure control valve
19–Electronic interface
9–Pressure gauge
20–DC power supply unit
10–Hydraulic accumulator 11–Shut-off valve
21– Control computer with DAQ/control card
50
Regulacija položaja Hydraulic Power Supply GR ( z )
Gp ( s)
e( z )
xR ( z )
ur ( z )
T d
Controller D/A converter
xm ( z )
i t a t l u z e r i n l a t n e m i r e p s k E
Flow Control Valve
Displacement Transducer
Control computer
] m200 m [ 100 x 0
Process
w/o load
0
2
4
6
Reference Position
8
10
12
14
16
18
20
] m200 m100 [ x 0
1 f f o : d 0 a o L -1
0
2
4
6
8
10
12
14
16
18
20
0
2
4
6
8
10
12
14
16
18
20
10 ] V 0 [ u 0
2
4
6
8
10
12
14
16
18
] r a b [ p
p1 p2 0
0 e 2 v l a v d 1 a o l p U0 0
2
4
6
8
10
12
14
16
18
-10
20
50
] r a b [ 0 p -50
Reference Position
w/ load
300
10
] V [ 0 l u -10
Load
Gm ( s )
T d
A/D converter
300
x (s )
Linear Actuator
20
100 p1 p2
0 -100
0
2
4
6
8
10
12
14
16
18
20
10
12
14
16
18
20
10
12
14
16
18
20
2
V2-a V2-b 2
4
6
8
10
12
14
16
18
20
n o : d 1 a o L 0
V2-a V2-b 0
2
4
6
8
0
2
4
6
8
2
2
4
6
8
10
12
Time [s]
Bez opterećenja
14
16
18
20
e v l a 1 v C D 0
Time [s]
S opterećenjem
51
Regulacija hidrauličkog sustava pomoću grafičkog programa LabVIEW i upravljačkog uređaja CompactRIO
i t a t l u z e r i n l a t n e m i r e p s k E
52 Eksperimentalni rezultati
Upravljački uređaj - PLC
Regulacija hidrauličkog sustava primjenom SIMATIC S7-200 PLC-a
i t a t l u z e r i n l a t n e m i r e p s k E 15
250
10
200
) V ( 5 l a n g i s 0 l o r 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 t 0 7 2 1 5 2 9 3 3 7 4 1 5 n 1 -5 5 9 1 3 1 2 3 4 o C
) m m150 ( n o i t i s 100 o P
50
-10
0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 5 0 9 0 3 7 5 2 9 3 3 7 4 1 5 1 1 1 2 1 2 3 4
Time (ms)
-15 Time (ms)
53
Modul za regulaciju sile (hidrauli čka preša)
v a t s u s i n l a t n e m i r e p s k E
Stražnja strana
1–Cylinder
10–Pressure relief valve
2–Pressure transducer
11–Check valve
3–Micropulse linear transducer
12–Pressure filter
4– Directional control valve
13–Return flow filter
5–Servo valve
14–Electric motor
6– Shut-off valve
15–Gear pump
7– 2/2 solenoid valve
16–Electronic interface
8–Throttle valve
17–DC power supply unit
9–Pressure gauge
18–PC with DAQ/control card
54
Regulacija tlaka / sile
i t a t l u z e r i n l a t n e m i r e p s k E
100 ] r a 50 b [ p 0 10
] V 0 [ u -10 ] 300 m m200 [ x 100 2 1 1 m E 0 -1 1
Reference Pressure 0
10
20
30
40
50
60
0
10
20
30
40
50
60
0
10
20
30
40
50
60 Em1a
Oznaka: HVM 025-005-1200-0
Em1b 0
10
20
30
40
50
60
0
10
20
30
40
50
60
2
m 0 E -1
Time [s]
Modul za regulaciju sile
55
Modul za regulaciju rotacijskog gibanja U
5
3 1
4
2
1
2
2
4
1
3
7
10
v a t s u s i n l a t n e m i r e p s k E
L 2
4
1
3
6
5 U
9 8
11 400 V 3~
15
U / f
19
12
M 3~
18
16
14 13
17 20 D/A
1– 2– 3– 4– 5– 6–
HVM 061-005-1300-0A-E1
SINAMICS SINAMICS G110 G110
Hydraulic motor (gerotor) Gear pump Rotary encoder Proportional pressure valve Pressure transducer Directional control valve
7 – Servo valve 8 – System pressure relief valve 9 – Pressure gauge 10 – Shut-off valve
A/D
11 – Frequency converter 12 – Electric motor 13 – Gear pump 14 – Check valve 15 – Pressure filter 16 – Filter for filling 17 – Return flow filter 18 – Electronic interface 19 – DC power supply unit 20 – PC with DAC card
56
Modul za regulaciju rotacijskog gibanja
OSNOVNI NAČINI UPRAVLJANJA HIDRAULI ČKOM ENERGIJOM
a j n a j l v a r p u i n i č a N
Throttling on proportional or servo valve
Variable-speed electric motor + Constant displacement pump
Constant-speed electric motor + Variable displacement pump 57
Upravljački program
p o h s k r o W e m i T l a e R / k n i l u m i S / b a l t a M
(MATLAB/SIMULINK/Real-Time Workshop®)
58
Regulacija brzine vrtnje
Princip prigušenja radnog fluida
] 100 n i m / v e r 50 [ d e e p S 0
Reference Actual
0
i t a t l u z e r i n l a t n e m i r e p s k E
2
] r 200 a b [ e r 100 u s s e r P 0
] 10 l V o [ l r t a 5 n n o i g C s 0 200 e r u ] r s a 100 s b e r [ P 0 2 0 f f o 1 V 1 M n E o 0
4
6
8
10
Princip promjene volumena radnog fluida ] 100 n i m / v e r 50 [ d e e p S 0
Reference Actual
0
2
4
6
] r 200
p1 - Supply pressure p2 - Load pressure
0
] 150 n i d / m100 e v e e 50 p [ r S 0
2
0
10
4
20
30
Time [s]
40
6
8
50
60
10
Reference Actual 70
80
0
10
10
20
20
30
30
40
40
50
50
60
70
80
Supply pressure Load pressure 60 70
80
EMV
0
10
20
30
40
Time [s]
50
60
70
80
] 10 V l [ l o r a 5 t n n g o i C s 0 e 200 r u ] s r a 100 s b e r [ P 0 2 0 f f o 1 V 1 M n o E 0
10
p1 - Supply pressure p2 - Load pressure
0
] 150 n i d / m100 e v e e 50 p r S [ 0
Servo valve Prop. valve 0
a b [ e r 100 u s s e r P 0
8
0
2
10
4
20
30
Time [s]
40
6
8
50
60
10
Reference Actual 70 80
Frequency converter Prop. valve 0
10
20
30
40
50
60
70
80
Supply pressure Load pressure 0
10
20
30
40
50
60
70
80 EMV
0
10
20
30
40
50
60
70
80
Time [s]
59
13
a v a t s u s h i k s t a m u e n p a j i c a l u g e R
8
9 10
4
12
7
6
11
3 5 2 1
1 - linearni potenciometar 2 - pneumatski cilindar bez klipnjače 3 - teret mase 3.8 kg 4 - rotacioni potenciometar 5 - elektronički sklop za održavanje reference napona 6 - senzori tlaka
7 - proporcionalni ventil 8 - proporcionalni tlačni regulatori 9 - elektromagnetski dvopoložajni ventili 10 - pripremna grupa (filter-regulator-senzor tlaka) 11 - ventil za otvaranje/zatvaranje dovoda zraka 12 - elektroničko sučelje 13 - upravljačko računalo s akvizicijskom karticom 60 Regulacija pneumatskih sustava
Regulacija pneumatskih sustava 5
1 x
m
2 13
a v a t s u s h i k s t a m u e n p a j i c a l u g e R
8
9
p B
p A
10
6
4
12
7
6
6
11
u
3
7
5 2 1
u
8
u
9 u
1 - linearni potenciometar 2 - pneumatski cilindar bez klipnjače 3 - teret mase 3.8 kg 4 - rotacioni potenciometar 5 - elektronički sklop za održavanje reference napona 6 - senzori tlaka 7 - proporcionalni ventil 8 - proporcionalni tlačni regulatori 9 - elektromagnetski dvopoložajni ventili 10 - pripremna grupa (filter-regulator-senzor tlaka) 11 - ventil za otvaranje/zatvaranje dovoda zraka 12 - elektroničko sučelje 13 - upravljačko računalo s akvizicijskom karticom
u
11
6
p0
10
12
13
61
Simulacijski model pneumatskog servo sustava
a v a t s u s h i k s t a m u e n p a j i c a l u g e R
Input voltage u
p_A
xdot p_A
Pressure in chamber A
m_A x p_A
0:0
yv
Step 1 0:0
yv
T_A
m_A
Av
m_B
Av
0:0
m_B
Proportional valve
p_B
yv
t
T_B
Mass flow rate
x
p_B
T_B
Time
xdot Velocity
yv
5
Clock
xdot
T_A
u
Step 2
Valve neutral position
delta_p
Chamber pressure
x Displacement
Load mass dynamics p_B Pressure in chamber B
62
Usporedba simulacijskih i eksperimentalnih rezultata
a v a t s u s h i k s t a m u e n p a j i c a l u g e R
63
Regulacija pneumatskog servo pogona primjenom PROPORCIONALNOG VENTILA
G R ( z )
xR ( z )
a v a t s u s h i k s t a m u e n p a j i c a l u g e R
T
Gp ( s )
x( s )
ur ( z )
T
Gm ( s)
xm ( z )
Controller structures for position control:
PD controller PVA controller PV∆P controller PD-PI controller Nonlinear PI controller Sliding mode controller Fuzzy controller Fuzzy PID Gain Scheduling ...
Proportional directional control valve
MPYE-5 1/8 HF-010B 64
Eksperimentalni rezultati ...
PD controller
i t a t l u z e r i n l a t n e m i r e p s k E
PD-PI controller
PV∆P controller
500
500
450
x R ( t )
450
400
x ( t )
400
500
x R ( t ) x ( t )
x R ( t )
400
x ( t )
350
350
350
450
300
300
m m250
m m250
x 200
x200
150
150
150
100
100
100
50
50
50
300 m250 m 200 x
0
0 0
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
0
1
2
3
4
t s
10
6
7
8
9
10
V 6
u 4
V
2
u 0
1
2
3
4
5
t
6
7
8
s
9
10
0
0
2
8
6
V 6
4
u 4
2
2 0
1
2
3
4
5
t
6
7
8
9
10
0
5
0
1
2
3
4
6
7
8
9
10
5
6
7
8
9
t s
s u(s)
K P
K R
K R K R T D s
4
10
e(s)
e(s )
3
t s
8
0
1
s
10
8
0
5
t
K R T D s
u ( s)
∆p
K ∆p
K V
e ( s)
e ≥ e0
u ( s )
K R
s
x(s)
T I s K R
65
10
Eksperimentalni rezultati ...
Nonlinear PI controller
Sliding mode controller
500
500
450
450
x R ( t )
450
400
x ( t )
400
x R ( t )
400
i t a t l u z e r i n l a t n e m i r e p s k E
Fuzzy PD controller
x ( t )
500
350
350
350
300 m m250 x 200
300 m m 250 x 200
) 300 m m ( 250 x
150
150
100
100
50
50
0
0
1
2
3
4
5
6
7
8
9
0
10
x(t )
200 150 100 50
0
1
2
3
4
5
6
7
8
9
0
10
s
t
s
t
x R (t )
0
1
2
3
4
0
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
5
6
7
8
9
10
10
10
10
8
8
V 6
V 6
)
4
4
2
2
2
0
0
u 4
u
0
1
2
3
4
5
t
6
7
8
9
10
0
1
2
s
3
4
5
t
6
7
8
9
s
c1 e
e
1
1
1 + µ 2 e 2 (t )
s
K i
u (t ) d de dt
g p e
λ |e (t )|
t ( s )
10
K p
e(t )
8
V ( u 6
K e
u
sgn( / )
2 0
V /
if
K e
c2
K de
x
2 Nonlinear mapping surface
u
x
0
s
x
s
66
Eksperimentalni rezultati ... 500 450
x R ( t )
detail A
xm ( z )
x ( t )
detail A
400 u c ( z ) xR ( z )
es ( z )
e ( z )
u I ( z )
uR ( z )
u ( z )
u (s )
x ( s ) Process
k mod
uPD ( z )
xs
p0
T
xm ( z )
i t a t l u z e r i n l a t n e m i r e p s k E
402 401
T
350
) m 300 m ( n 250 o i t i s 200 o P
400
Fuzzy PID Gain Scheduling ) m m ( n o i t i s o P
150
Friction compensator
100
x R ( z )
z
−
1
x& R ( z )
T z
x m ( z )
z
−
−
x& m ( z )
1
F s
F fc
0
5
10
uc
κ
15
20
6
7
9
14
15
detail B 102 101
25
98
30
12
13
Time ( s )
G fu ( z )
8
99
F s
0
398
100
detail B
50
399
Time ( s )
F c
&m ∆ x
T z
−
F c AND 1.5
8
∆ x& m
) r a b ( 0
∆ x& R
p
6 4
d o m 1
2 0
k 0
5
10
15
20
25
30
8
) r a b (
Stabilization term
A
p
e(z)
S x m (z )
z
−
1
T z
x& m ( z ) ∆ x&m
AN D
R
Q
2
Q
LATCH
x s
0
5
10
15
20
25
30
8
) r a b ( B
p
0
5
10
0
5
10
15
20
25
30
15
20
25
30
4
0
ε
0.5
6
6 4 2 0
0
5
10
15
Time ( s )
20
25
30
) V ( e g a t l o v l o r t n o C
10 8 6 4 2 0
Time ( s )
67
Regulacija primjenom PROPORCIONALNIH TLAČNIH VENTILA 9
A / D response for reference D/A Pressure step change
9
electrical signal
5
a v a t s u s h i k s t a m u e n p a j i c a l u g e R
6
pressurized air ULN 2803
8 4
7
24 VDC
8
3 2 1
1
p0
6
7
2
1 – Linear potentiometer (Festo MLO-POT-500-TLF), 2 – Pneumatic rodless cylinder (SMC CDY1S15H-500), 3 – Load mass 3.8 kg, 4 – Pressure transducer (SMC ISE4-01-26), 5 – E/P control valves (SMC E-P Hyreg VY1A00-M5), 6 – Filter-regulator unit, 7 – Air supply valve, 8 – Electronic interface, 9 – Computer with DAC card (Advantech PCL-812PG)
1
3
2
pA
1
u
3
u
2
5
4
pB
2 A
REF01EZ
x
B
3
m 1
E-P Hyreg VY1A00-M5 68
Regulacija primjenom PROPORCIONALNIH TLAČNIH VENTILA
Position control: w/o load
i t a t l u z e r i n l a t n e m i r e p s k E
w/ load m = 3.8 kg
m=3.8 kg
E-P Hyreg VY1A00-M5 69
Regulacija primjenom ELEKTROMAGNETSKIH DVOPOLOŽAJNIH VENTILA
13
a v a t s u s h i k s t a m u e n p a j i c a l u g e R
8
9 10
4
12
7
6
11
3 5 2 1
Realizacija PWM signala continuous signal
V c t
V c
V p V d
0
comparator
u U p
carrier wave
2T
T T p1
T p 2
T p 3
3T
4T t
T p 4
V d 0
T
2T
3T
4T t
EVT307-5D0-01F
t
70
Regulacija primjenom ELEKTROMAGNETSKIH DVOPOLOŽAJNIH VENTILA standstill
500 450
x R (t )
400
x (t )
A l i t n e v
350
i t a t l u z e r i n l a t n e m i r e p s k E
u
u
) 300
m m250
moving
(
Metoda porasta tlaka
x200 B l i t n e v
150 100 50 0
0
1
2
3
4
5
6
7
8
9
u
u
10
t ( s )
standstill
500 450
x R (t )
400
x ( t )
A l i t n e v
350
u
u
) 300
m m250
(
moving
x200
100 50 0
Metoda pada tlaka
B l i t n e v
150
u
0
1
2
3
4
5
6
7
8
9
u
10
t ( s )
71
Regulacija primjenom MATRIX VENTILA
a v a t s u s h i k s t a m u e n p a j i c a l u g e R
8 outlets
O-ring
Shutter Spring
Coil
1–Linear potentiometer 2–Pneumatic rodless cylinder 3–Pressure sensor 4–High-speed valve, Matrix X758-8-E-2-C-3-24 5–Filter-regulator unit 6–Darlington driver 7–Control computer with data-acquisition card 8–Proportional valve 9–On/off solenoid valves 10–Proportional pressure valves
X758-8-E-2-C-3-24
72
Regulacija primjenom MATRIX VENTILA 24 V 20 V 15 V 13 V 12 V
5 ) 4 5 e 1 / a 3 P ( 2 p 1 0
i t a t l u z e r i n l a t n e m i r e p s k E
High-speed valve (Matrix H-X758-8-E-2-C-3-24)
500
6
0
10
20
30
40
50
60
70
80
90
Reference Actual
400
) 300 m m ( x 200 100
100 24 V 20 V 15 V 13 V 12 V
1 ) 5 0.8 e 1 / a 0.6 P ( 0.4 p 0.2 0
d n a m m 1 o c l o r t n o c 0
0
2
4
0
0
1
2
3
4
0
1
2
3
4
6
8
10
12
14
16
18
20
) m m ( r 0 o r r e -10
'off' state 10
20
6
7
8
9
10
5
6
7
8
9
10
t (s)
'on' state
0
5
10
30
40
50
60
70
80
90
100
t (ms)
) 400 m m ( 200 x 0
0
) 400 m m ( 200 x 0
0
) 400 m m ( 200 x 0
0
Reference Actual 0.16 Hz 1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
2
3
4
5
6
7
8
9
10
2
3
4
5
6
7
8
9
10
0.32 Hz 1
1.6 Hz 1
t (s)
X758-8-E-2-C-3-24
73
’ m u l u d n e p d e t r e v n i ‘ – o l a h i j n o n z r e v n I
qq2
] m [ n o i t i s o p r e d i l S ] ° [ e l g n a m u l u d n e P
Eksperimentalni rezultati regulacije primjenom regulatora po varijablama stanja (LQR controller)
1. Linear potentiometer
7. Proportional valve
2. Rodless cylinder
8. Filter with pressure regulator
3. Inverted pendulum
9. Air supply valve
4. Rotational servopotentiometer
10. Electronic interface
5. Electronic reference card
11. Control computer
6. Pressure transducer
74
x
4 REF01EZ
A
B
2
5
m θ
1
5
M REF01EZ
’ m e t s y s e g d e w d e t r e v n i ‘ – n i l k i n z r e v n I
3 p A
p B
6
6 2
4
u
7 3
1
5 2
9
6 1
p0
8
10
24 VDC
g e d 20 , a 10 t e h t e 0 l g n -10 a e g d -20 0 e W 0.6 m , x 0.4 n o i t i s 0.2 o p r e 0 d i l 0 S
pressurized air
11
electrical signal
dist .
dist.
D/A
5
10
10
15
15
20
20
A/D
dist.
dist. 5
dist.
25 Time, s
25 Time, s
30
30
35
35
Eksperimentalni rezultati regulacije primjenom regulatora po varijablama stanja (LQR controller)
40
40
45
45
50
50
1–Frame
7–Proportional valve
2–Rodless cylinder
8–Pressure valve & filter
3–Rotational potentiometer for θ
9-Air supply valve
4–Rotational potentiometer for x
10–Electronic interface
5–Electronic reference card
11–Control computer
6–Pressure transducer
75
x m
3
1
4
REF01EZ
2
REF01EZ
5
M , l
6
p B
’ m e t s y s m a e b d n a l l a b ‘ – i d e r g a n a c i l g u K
7
p A
7 2
4
u 3
8
1
5 2
10 1
7 p0
9
11 pressurized air
30
electrical signal
20 m c , n 10 o i t i s 0 o p l -10 a B -20 -30
disturbance .
disturbance .
24 VDC
12 disturbance . 0
5
10
15
20
25
disturbance . 30
35
40
45
50
15 g 10 e d , e 5 l g n a 0 m a - 5 e B -10 -15
0
5
10
15
20
25 30 Time, s
35
40
45
Eksperimentalni rezultati regulacije primjenom regulatora po varijablama stanja (LQR controller)
50
D/A
A/D
1–Ball
7–Pressure transducer
2–Beam
8–Proportional valve
3–Pneumatic rotary drive
9–Pressure valve & filter
4–Resistive wires for x
10-Air supply valve
5–Rotational pot. for θ
11–Electronic interface
6–Electronic reference card
12–Control computer
76
Sustav za sortiranje primjenom SIMATIC S7-300 PLC-a
e j n a r i t r o s a z v a t s u S
1. PC laptop 2. PC adapter for communication 3. PLC SIMATIC S7-300 4. Start/Stop buttons 5. DC power supplies 6. Pneumatic solenoid 5/2 valves 7. Executive part of the sorting
77
Poboljšanje karakteristika komponenata
A J O V Z A R I C V A R P
primjena novih materijala u izradi elemenata, primjena modernijih tehnologija izrade, optimizacija konstrukcije elemenata, računalom podržana analiza projektiranja sustava
Izvedba minijaturnih komponenti i modulnih sustava (zahtijevaju manje prostora, bolja funkcionalnost, lakša zamjena)
78 Pravci razvoja I
Izvedba kompaktnih komponenti i modulnih sustava (zahtijevaju manje prostora, bolja funkcionalnost, lakša zamjena)
A J O V Z A R I C V A R P
79 Pravci razvoja I
Pojava upravljačkih komponenti s novim karakteristikama
Piezoelektrični ventili
a j o v z a r i c v a r P Injektor
Piezo aktuator
80 Pravci razvoja II
Minimiziranje komponenti Usporedba pneumatskih ventila (protok: 400 l/min)
Hidraulički elektromagnetski ventil
1961. godina
a j o v z a r i c v a r P
1997. godina
Integracija funkcija aktuatora, upravljačkih funkcija i senzora
Početni razvoj pneumatskih sustava (1955)
81 Pravci razvoja II
Modularna izgradnja složenijih sustava
a j o v z a r i c v a r P
Komponente s većim brojem funkcija
Zakretni linearni cilindar
82 Pravci razvoja III
Novi tipovi aktuatora Linearni motor sa zračnim ležajevima
Mijeh cilindar
a j o v z a r i c v a r P
83
Novi tipovi aktuatora ‘Pneumatski mišić’
a j o v z a r i c v a r P
84
Pneumatski mišići (PNEUMATIC MUSCLE ACTUATORS) McKibben muscle
a j o v z a r i c v a r P
ROMAC muscle
Pleated muscle
Yarlott muscle
Festo muscle
Kukolj muscle bio-robotika
Ortopedska pomagala
Industrijska automatizacija
Primjena: 85
Sličnosti u načinu djelovanja miši ća čovjeka i pneumatskih umjetnih miši ća
a j o v z a r i c v a r P
Rotacija podlaktice ljudske ruke oko lakta
Način rada suprotno djeluju ćih pneumatskih miši ća 86
Manipulator pogonjen s dva suprotno djelujuća pneumatska mišića
MAS-10-220N-AA-MC-K
a j o v z a r i c v a r P
a)
87
a j o v z a r i c v a r P
Manipulator pokretan pneumatskim miši ćima
Sustav za sviranje na melodici
88
Inovativna rješenja po uzoru na prirodu Bionički sustavi kod kojih se nastoji ostvariti konverzija konstrukcijskih principa i procesa prirodnih bioloških sustava, s ciljem poboljšanja suvremenih tehnoloških rješenja.
a j o v z a r i c v a r P
Robotska šaka tvrtke Shadow Robot Company
89 Servopneumatic Aachen-IFAS-Hand
Nova područja primjene
a j o v z a r i c v a r P
90
Digitalni ventili “Inteligentniji” upravljački elementi Integriranje elektronike u ku ćište ventila
a j o v z a r i c v a r P
91 Pravci razvoja IV
Umrežavanje “inteligentnih” komponenti sustava
Upravljački elementi, aktuatori, senzori, povezuju se u zajedni čki sustav s mogućnošću brzog komuniciranja i rada u realnom vremenu. Field-bus (analogni signali), CAN-bus (digitalni signali)
a j o v z a r i c v a r P
92
Primjena novih fluida
a j o v z a r i c v a r P
Hidraulički sustavi koji koriste vodu
1994 ‘Danfoss’ – Uvodi kompletnu paletu proizvoda koje koriste vodu kao medij Proporcionalni vodni ventil
Proporcionalni ventil
‘Power Pack’
Krilni motor
Proporcionalni uljni ventil
Pneumatski sustavi koji koriste inertni plin ili vrući plin
93 Pravci razvoja IV
Primjena naprednih regulacijskih algoritama
a j o v z a r i c v a r P
Adaptivni regulacijski algoritmi Nelinearni regulatori Regulatori s varijabilnom strukturom Primjena umjetne inteligencije (neizrazita logika, umjetne neuronske mreže,
genetički algoritmi) x m ( z )
Friction compensator u c ( z ) x R ( z )
es ( z )
e ( z )
I xs
u I ( z )
T
u R ( z )
u ( z )
u (s) ZO H
u PD ( z )
Stabilization term
k mo d
x ( s )
Process p0
T
Fuzzy Logic
PD x m ( z )
94 Pravci razvoja V
Razvoj software-a (za industriju i za edukaciju) Simulation Software - Fluid Power
Automation Studio - simulation for fluid power FluidSIM – Festo (Germany) CAMP - Bond Graph Modelling Software (USA) Visual Solutions - Vissim Sim. Software (USA) 20-Sim - Simulation software (Holland) Fluent - Computational Fluid Dynamics software Metamodelling - Bond Graphs and Dynamic Syst. POG for modeling systems (Italy) ACSL simulation software (USA) Amesim simulation software (France) Bathfp simulation software (UK) DSHplus simulation software (Germany) Dymola (Sweden) EASY5 simulation software (USA) Flowmaster 2 (UK) HOPSAN (Sweden) Hydro Analyst simulation software (UK) HydroCAD simulation software (UK) HyPneu - hydraulic/pneumatic simulation software ITI-SIM Fluid Power Simulation Software Dynhax™ - for dynamic simulation of hydraulic systems
General purpose
ACSL - Simulation Software AnyLogic - simulation modeling for business, eng.and science Berkeley Madonna - Dynamic Systems Modelling BuildSim (USA) (CSMA) COMPUTER SIMULATION : MODELING & ANALYSIS Engineering Software Simulation and E-Solutions HyBrSim - Hybrid Bond Graph Simulator MathModelica simulation software (Sweden) MATRIXx (USA) MS1 from LorSim (Belgium) OMOLA/OMSIM modelling language (Sweden) PASION - Simulation System Simcar automotive simulation software SIMGAUSS general simulation software Simmon general simulation software (Sweden) SIMULINK (Matlab based) Vissim simulation software
95 Pravci razvoja VI
Simulation model - DSHplus
Main_cylinder 1
m a r g o r p i k s j i c a l u m i s s u l p
H S D
p_A
m 0.1 / e u 0.06 l a V . n o 0.02 i t i s o P
Load_cylinder M4
2
1
M1 Rigid_connection
2
M3
MovedMass1
M2
1
2
Rigid_connection1
p_B
p_LoadA
p_LoadB
0.1 0.06 0.02
-0.02
-0.02
-0.06
-0.06
-0.1 0
m / e u l a V . e c n e r e f e R
-0.1 5
10
15
20
25
30
Time / s V 10 / e u l a 5 V . l a n g i s 0 l_ o r t n o
Signal9 SwitchingValve43 Volume8
PT1
ControlValve43PT2
PCVstatic2
C -5
Control_signal Volume7
-10 0
5
10
15
20
25
30
Time / s
BladderAccumulatorPneu
r a b / e r u s s e r P . A _ p
Volume9
Volume2 PLVstatic
CheckValve
Volume3
Volume1
40 30 20 10
And1 Signal FunctionGenerator2
50
SignalLimit -0.0001
&
0
Ctrl_signal
5
10
15
Pump
Reservoir
Reference FunctionGenerator1
2 3
Sum1 ctrl_error
Volume4
20
25
30
Time / s
KP 1
Kp*e
Dt2
+
KD
Sum2
Position de
KD*de
r a30 b / e r u22 s s e r P . B d14 a o L _ p
r a b / e r 22.25 u s s e r P . A 14.5 d a o L _ p
30
6
6.75
-2
-1 0
5
10
15
20
25
30
Time / s
96
Programski paketi za pravilan izbor komponenti
Omogućuju uštedu energije
a j o v z a r i c v a r P
97
Unimate robot
GM prvi koristi robot za lijevanje i točkasto zavarivanje
Pneumatski robot
98