Ανάπτυξη και έλεγχος ισορροπίας διάταξης εκκρεμούς με μεταβαλλόμενο κέντρο βάρους

Η παρούσα διπλωματική εργασία συνίσταται στην κατασκευή και λειτουργία μίας πειραματικής διάταξης που αποτελείται από μία ελεύθερα περιστρεφόμενη δοκό της οποίας η συμπεριφορά σε διαταραχές προσομοιώνει την συμπεριφορά ενός εκκρεμούς. Η διάταξη, λοιπόν, αφορά μία εφαρμογή σύγχρονου αυτοματισμού που...

Πλήρης περιγραφή

Λεπτομέρειες βιβλιογραφικής εγγραφής
Κύριος συγγραφέας: Τζελέπης, Κωνσταντίνος
Άλλοι συγγραφείς: Κούσουλας, Νικόλαος
Μορφή: Thesis
Γλώσσα:Greek
Έκδοση: 2019
Θέματα:
Διαθέσιμο Online:http://hdl.handle.net/10889/12139
Περιγραφή
Περίληψη:Η παρούσα διπλωματική εργασία συνίσταται στην κατασκευή και λειτουργία μίας πειραματικής διάταξης που αποτελείται από μία ελεύθερα περιστρεφόμενη δοκό της οποίας η συμπεριφορά σε διαταραχές προσομοιώνει την συμπεριφορά ενός εκκρεμούς. Η διάταξη, λοιπόν, αφορά μία εφαρμογή σύγχρονου αυτοματισμού που περιλαμβάνει εξοπλισμό όπως πνευματικά έμβολα τύπου μυών, αισθητήρα γωνίας, βαλβίδες κ.α. με κύριο χαρακτηριστικό της τον συντονισμό και προγραμματισμό όλου του εξοπλισμού από έναν Προγραμματιζόμενο Λογικό Ελεγκτή (PLC) που ελέγχει την λειτουργία της διάταξης. Κατά το σχεδιασμό της διπλωματικής στα αρχικά στάδια της τα πειράματα διαταραχών είχαν πολύ συγκεκριμένο χαρακτήρα και αφορούσαν την διαταραχή της ισορροπίας της δοκού από κάποια μάζα διαταραχής που αφηνόταν πάνω σε αυτή και σε κάποια απόσταση από το κέντρο της. Ο σκοπός ήταν η μελέτη της συμπεριφοράς της δοκού και σε επόμενο στάδιο η προσπάθεια ελέγχου για επαναφορά της στην ισορροπία με την εφαρμογή ενός ελεγκτή τριών όρων (PID). Παρ’ όλα αυτά, πολύ γρήγορα ήρθαν στην επιφάνεια νέες εκφάνσεις του πειράματος, διαφορετικές λειτουργίες της διάταξης και ευκαιρίες για πειραματισμούς και παρατηρήσεις του συστήματος που κατασκευάστηκε. Έτσι, παρουσιάζεται η περιγραφή του συστήματος, τα χαρακτηριστικά που θέλουμε να έχει, η κατανόηση της φυσικής πίσω από αυτό και η προσπάθεια εξομοίωσης του στο περιβάλλον του Simulink για εξαγωγή συμπερασμάτων. Το τελευταίο αυτό στάδιο θα μας δώσει περαιτέρω γνώση για την συμπεριφορά και την ταυτότητα του συστήματος, ώστε να γνωρίζουμε εκ των προτέρων τι θα αντιμετωπίσουμε στην πράξη. Κατά αυτόν τον τρόπο θα είμαστε, πλέον, σε θέση να σχεδιάσουμε την διάταξη, να συνδέσουμε ηλεκτρονικά και μηχανικά μέρη όπως απαιτείται και να προχωρήσουμε στον προγραμματισμό του PLC που θα ελέγχει τις διάφορες λειτουργίες της κατασκευής. Σειρά έχει μια μακρά προσπάθεια δημιουργίας ενός ορθού και λειτουργικού προγράμματος έως ότου καλυφτεί μία σεβαστή ποικιλία πειραμάτων, ελέγχων και παρατηρήσεων. Τέλος, κρίθηκε σκόπιμο να να προχωρήσουμε και στην δημιουργία ενός εκτενούς προγράμματος SCADA για την βέλτιστη παρατήρηση των αποτελεσμάτων, την συλλογή δεδομένων και την διευκόλυνση του χρήστη στη χειρισμό της διάταξης.