Hidrolik sistemlerde konum ve hız kontrolu
Control of a hydraulic system
- Tez No: 46568
- Danışmanlar: DOÇ.DR. KENAN KUTLU
- Tez Türü: Yüksek Lisans
- Konular: Makine Mühendisliği, Mechanical Engineering
- Anahtar Kelimeler: Hidrolik sistemler, Hız denetimi, Hydraulic systems, Speed control
- Yıl: 1995
- Dil: Türkçe
- Üniversite: İstanbul Teknik Üniversitesi
- Enstitü: Fen Bilimleri Enstitüsü
- Ana Bilim Dalı: Belirtilmemiş.
- Bilim Dalı: Belirtilmemiş.
- Sayfa Sayısı: Belirtilmemiş.
Özet
ÖZET Hidrolik sistemlerin, endüstrinin birçok alanında kullanıldığı bilinmektedir. Çağımızda, baş döndürücü bir hızla gelişen bilgisayar destekli otomasyon sistemlerinin de bu alana ilgisi kaçınılmaz olmaktadır. Bu tez çalışmasında, dört yollu üç konumlu yön denetim valfi ve hidrolik silindirden oluşan sistemin matematik modeli kurularak bilgisayarda simülasyonu gerçekleştirilmiştir. Bu amaçla, ilk bölümde sistem üzerine genel bilgiler verilerek bu konuda daha önce yapılan bazı çalışmalar özetlenmiştir. İkinci bölümde sistemin özellikleri ve oluşturan elemanlar tanıtılarak karakteristikleri hakkında bilgi verilmiştir. Üçüncü bölümde, matematik model oluşturularak boyut analizi yapılmış, sistemin simülasyonu gerçekleştirilerek açık çevrim davranışları elde edilmiştir. Dördüncü ve beşinci bölümlerde ise değişik algoritmaların uygulanmasıyla hidrolik sistemin konum ve hız kontrolü sağlanmıştır. Sırasıyla PD etkili sürekli kontrol, ivme geri beslemeli kontrol ve ikili kontrol algoritmalarının kullanılması sonucu konum kontrolü gerçekleştirilmiş ve açıklamaları yapılmıştır. Ayrıca, esneklik modülünün simülasyon programı tarafından gerçek değerine yakın olarak hesaplandığı elastik bir sistemin, PD etkili sürekli kontrol algoritmasıyla konum kontrolü gerçekleştirilmiştir. Hız kontrolunda ise PI etkili kontrol algoritması esas alınmıştır.
Özet (Çeviri)
SUMMARY CONTROL of A HYDRAULIC SYSTEM in this thesis, variant control algorithms are studied to control the position of a hydraulic system. This system is described as a cylinder and four port underlapped valve, moving a mass (Figüre L). PePSPeXAı ı__ı]ııfın ry FVy \jj *UJQ4 BfeTy ^ n l,r*. TT U © jj (D//////// Figüre l. A hydraulic valve-cylinder mechanism. While studying, the mathematic model that derived from system variables and parameters, is simulated by numerical integration programme Runge Kutta IV, as using Turbo C programming language. Before deriving the mathematical model, we considered about the effective factors on the system dynamics. Compressibility of a fluid is a leading factor for the system. Effective bulk modulus (Pe) is a measure of the compressibility of a fluid and is inevitably required to calculate hydraulic undamped natural frequencies in a system. Bulk Modulus is contrary of the compressibility which increasing the value causes increasing stiffness of the fluid. The basic definition of fluid bulk modulus by considering the compression of a fluid initially at atmospheric pressure and volume Vı to a new value V2 at pressure P bulk modulus Pe defined by the following expression: viiiÖZET Hidrolik sistemlerin, endüstrinin birçok alanında kullanıldığı bilinmektedir. Çağımızda, baş döndürücü bir hızla gelişen bilgisayar destekli otomasyon sistemlerinin de bu alana ilgisi kaçınılmaz olmaktadır. Bu tez çalışmasında, dört yollu üç konumlu yön denetim valfi ve hidrolik silindirden oluşan sistemin matematik modeli kurularak bilgisayarda simülasyonu gerçekleştirilmiştir. Bu amaçla, ilk bölümde sistem üzerine genel bilgiler verilerek bu konuda daha önce yapılan bazı çalışmalar özetlenmiştir. İkinci bölümde sistemin özellikleri ve oluşturan elemanlar tanıtılarak karakteristikleri hakkında bilgi verilmiştir. Üçüncü bölümde, matematik model oluşturularak boyut analizi yapılmış, sistemin simülasyonu gerçekleştirilerek açık çevrim davranışları elde edilmiştir. Dördüncü ve beşinci bölümlerde ise değişik algoritmaların uygulanmasıyla hidrolik sistemin konum ve hız kontrolü sağlanmıştır. Sırasıyla PD etkili sürekli kontrol, ivme geri beslemeli kontrol ve ikili kontrol algoritmalarının kullanılması sonucu konum kontrolü gerçekleştirilmiş ve açıklamaları yapılmıştır. Ayrıca, esneklik modülünün simülasyon programı tarafından gerçek değerine yakın olarak hesaplandığı elastik bir sistemin, PD etkili sürekli kontrol algoritmasıyla konum kontrolü gerçekleştirilmiştir. Hız kontrolunda ise PI etkili kontrol algoritması esas alınmıştır.SUMMARY CONTROL of A HYDRAULIC SYSTEM in this thesis, variant control algorithms are studied to control the position of a hydraulic system. This system is described as a cylinder and four port underlapped valve, moving a mass (Figüre L). PePSPeXAı ı__ı]ııfın ry FVy \jj *UJQ4 BfeTy ^ n l,r*. TT U © jj (D//////// Figüre l. A hydraulic valve-cylinder mechanism. While studying, the mathematic model that derived from system variables and parameters, is simulated by numerical integration programme Runge Kutta IV, as using Turbo C programming language. Before deriving the mathematical model, we considered about the effective factors on the system dynamics. Compressibility of a fluid is a leading factor for the system. Effective bulk modulus (Pe) is a measure of the compressibility of a fluid and is inevitably required to calculate hydraulic undamped natural frequencies in a system. Bulk Modulus is contrary of the compressibility which increasing the value causes increasing stiffness of the fluid. The basic definition of fluid bulk modulus by considering the compression of a fluid initially at atmospheric pressure and volume Vı to a new value V2 at pressure P bulk modulus Pe defined by the following expression: viiiÖZET Hidrolik sistemlerin, endüstrinin birçok alanında kullanıldığı bilinmektedir. Çağımızda, baş döndürücü bir hızla gelişen bilgisayar destekli otomasyon sistemlerinin de bu alana ilgisi kaçınılmaz olmaktadır. Bu tez çalışmasında, dört yollu üç konumlu yön denetim valfi ve hidrolik silindirden oluşan sistemin matematik modeli kurularak bilgisayarda simülasyonu gerçekleştirilmiştir. Bu amaçla, ilk bölümde sistem üzerine genel bilgiler verilerek bu konuda daha önce yapılan bazı çalışmalar özetlenmiştir. İkinci bölümde sistemin özellikleri ve oluşturan elemanlar tanıtılarak karakteristikleri hakkında bilgi verilmiştir. Üçüncü bölümde, matematik model oluşturularak boyut analizi yapılmış, sistemin simülasyonu gerçekleştirilerek açık çevrim davranışları elde edilmiştir. Dördüncü ve beşinci bölümlerde ise değişik algoritmaların uygulanmasıyla hidrolik sistemin konum ve hız kontrolü sağlanmıştır. Sırasıyla PD etkili sürekli kontrol, ivme geri beslemeli kontrol ve ikili kontrol algoritmalarının kullanılması sonucu konum kontrolü gerçekleştirilmiş ve açıklamaları yapılmıştır. Ayrıca, esneklik modülünün simülasyon programı tarafından gerçek değerine yakın olarak hesaplandığı elastik bir sistemin, PD etkili sürekli kontrol algoritmasıyla konum kontrolü gerçekleştirilmiştir. Hız kontrolunda ise PI etkili kontrol algoritması esas alınmıştır.SUMMARY CONTROL of A HYDRAULIC SYSTEM in this thesis, variant control algorithms are studied to control the position of a hydraulic system. This system is described as a cylinder and four port underlapped valve, moving a mass (Figüre L). PePSPeXAı ı__ı]ııfın ry FVy \jj *UJQ4 BfeTy ^ n l,r*. TT U © jj (D//////// Figüre l. A hydraulic valve-cylinder mechanism. While studying, the mathematic model that derived from system variables and parameters, is simulated by numerical integration programme Runge Kutta IV, as using Turbo C programming language. Before deriving the mathematical model, we considered about the effective factors on the system dynamics. Compressibility of a fluid is a leading factor for the system. Effective bulk modulus (Pe) is a measure of the compressibility of a fluid and is inevitably required to calculate hydraulic undamped natural frequencies in a system. Bulk Modulus is contrary of the compressibility which increasing the value causes increasing stiffness of the fluid. The basic definition of fluid bulk modulus by considering the compression of a fluid initially at atmospheric pressure and volume Vı to a new value V2 at pressure P bulk modulus Pe defined by the following expression: viiiÖZET Hidrolik sistemlerin, endüstrinin birçok alanında kullanıldığı bilinmektedir. Çağımızda, baş döndürücü bir hızla gelişen bilgisayar destekli otomasyon sistemlerinin de bu alana ilgisi kaçınılmaz olmaktadır. Bu tez çalışmasında, dört yollu üç konumlu yön denetim valfi ve hidrolik silindirden oluşan sistemin matematik modeli kurularak bilgisayarda simülasyonu gerçekleştirilmiştir. Bu amaçla, ilk bölümde sistem üzerine genel bilgiler verilerek bu konuda daha önce yapılan bazı çalışmalar özetlenmiştir. İkinci bölümde sistemin özellikleri ve oluşturan elemanlar tanıtılarak karakteristikleri hakkında bilgi verilmiştir. Üçüncü bölümde, matematik model oluşturularak boyut analizi yapılmış, sistemin simülasyonu gerçekleştirilerek açık çevrim davranışları elde edilmiştir. Dördüncü ve beşinci bölümlerde ise değişik algoritmaların uygulanmasıyla hidrolik sistemin konum ve hız kontrolü sağlanmıştır. Sırasıyla PD etkili sürekli kontrol, ivme geri beslemeli kontrol ve ikili kontrol algoritmalarının kullanılması sonucu konum kontrolü gerçekleştirilmiş ve açıklamaları yapılmıştır. Ayrıca, esneklik modülünün simülasyon programı tarafından gerçek değerine yakın olarak hesaplandığı elastik bir sistemin, PD etkili sürekli kontrol algoritmasıyla konum kontrolü gerçekleştirilmiştir. Hız kontrolunda ise PI etkili kontrol algoritması esas alınmıştır.SUMMARY CONTROL of A HYDRAULIC SYSTEM in this thesis, variant control algorithms are studied to control the position of a hydraulic system. This system is described as a cylinder and four port underlapped valve, moving a mass (Figüre L). PePSPeXAı ı__ı]ııfın ry FVy \jj *UJQ4 BfeTy ^ n l,r*. TT U © jj (D//////// Figüre l. A hydraulic valve-cylinder mechanism. While studying, the mathematic model that derived from system variables and parameters, is simulated by numerical integration programme Runge Kutta IV, as using Turbo C programming language. Before deriving the mathematical model, we considered about the effective factors on the system dynamics. Compressibility of a fluid is a leading factor for the system. Effective bulk modulus (Pe) is a measure of the compressibility of a fluid and is inevitably required to calculate hydraulic undamped natural frequencies in a system. Bulk Modulus is contrary of the compressibility which increasing the value causes increasing stiffness of the fluid. The basic definition of fluid bulk modulus by considering the compression of a fluid initially at atmospheric pressure and volume Vı to a new value V2 at pressure P bulk modulus Pe defined by the following expression: viiiÖZET Hidrolik sistemlerin, endüstrinin birçok alanında kullanıldığı bilinmektedir. Çağımızda, baş döndürücü bir hızla gelişen bilgisayar destekli otomasyon sistemlerinin de bu alana ilgisi kaçınılmaz olmaktadır. Bu tez çalışmasında, dört yollu üç konumlu yön denetim valfi ve hidrolik silindirden oluşan sistemin matematik modeli kurularak bilgisayarda simülasyonu gerçekleştirilmiştir. Bu amaçla, ilk bölümde sistem üzerine genel bilgiler verilerek bu konuda daha önce yapılan bazı çalışmalar özetlenmiştir. İkinci bölümde sistemin özellikleri ve oluşturan elemanlar tanıtılarak karakteristikleri hakkında bilgi verilmiştir. Üçüncü bölümde, matematik model oluşturularak boyut analizi yapılmış, sistemin simülasyonu gerçekleştirilerek açık çevrim davranışları elde edilmiştir. Dördüncü ve beşinci bölümlerde ise değişik algoritmaların uygulanmasıyla hidrolik sistemin konum ve hız kontrolü sağlanmıştır. Sırasıyla PD etkili sürekli kontrol, ivme geri beslemeli kontrol ve ikili kontrol algoritmalarının kullanılması sonucu konum kontrolü gerçekleştirilmiş ve açıklamaları yapılmıştır. Ayrıca, esneklik modülünün simülasyon programı tarafından gerçek değerine yakın olarak hesaplandığı elastik bir sistemin, PD etkili sürekli kontrol algoritmasıyla konum kontrolü gerçekleştirilmiştir. Hız kontrolunda ise PI etkili kontrol algoritması esas alınmıştır.
Benzer Tezler
- Hidrolik sistemlerde ikili konum kontrolu ve mikroişlemci uygulaması
On-off position control of the hydraulic systems and microprocessor application
KENAN KUTLU
- Analysis of linear motion systems with emphasis on positioning control of pneumatic linear drive using on/off electrovalves
Başlık çevirisi yok
ALİ KEREM DOĞUERİ
Yüksek Lisans
İngilizce
1996
Elektrik ve Elektronik Mühendisliğiİstanbul Teknik ÜniversitesiPROF. DR. NEJAT TUNCAY
- Elektrohidrolik sir servo sistemin PD, bulanık mantık ve kayan resimli konum kontrolü
PD, fuzzy logic and sliding mode control of a electrohydraulic servo system
MURAT BÜYÜKSAVCI
- Plastik enjeksiyon makinası için sayısal denetim sistemi tasarımı
Digital systems design for an injection molding machine
MEHMET AKİF ÖZYURT
Yüksek Lisans
Türkçe
1994
Astronomi ve Uzay Bilimleriİstanbul Teknik ÜniversitesiY.DOÇ.DR. TURGUT BERAT KARYOT