Συντάχθηκε 19-10-2021 11:30
Τόπος:
Σύνδεσμος τηλεδιάσκεψης
Έναρξη: 20/10/2021 13:00
Λήξη: 20/10/2021 14:00
ΠΟΛΥΤΕΧΝΕΙΟ ΚΡΗΤΗΣ
ΣΧΟΛΗ ΜΗΧΑΝΙΚΩΝ ΠΑΡΑΓΩΓΗΣ ΚΑΙ ΔΙΟΙΚΗΣΗΣ
Ονοματεπώνυμο: Προβατάς Βασίλειος
Αριθμός Μητρώου: 2016010080
Θέμα
Τίτλος στα Ελληνικά: Ανάπτυξη Συστήματος Ελέγχου για Ενεργητική Ανάρτηση Οχήματος
Τίτλος στα Αγγλικά: Development of a Control System for an Active Car Suspension
Επιτροπή:
Επιβλέπων: Ιψάκης Δημήτριος, Επίκουρος Καθηγητής
Πρώτο Μέλος: Δελής Ανάργυρος, Αναπληρωτής Καθηγητής
Δεύτερο Μέλος: Σπανουδάκης Πολυχρόνης, ΕΔΙΠ
Περίληψη
Μια από τις εφαρμογές τις τεχνολογίας του αυτόματου ελέγχου είναι και ο έλεγχος στα σύγχρονα αυτοκίνητα. Ο έλεγχος μπορεί να γίνει σε πολλά τμήματα του αυτοκίνητου όπως και στις αναρτήσεις. Σε αυτήν την διπλωματική, σκοπός αποτελεί η ανάπτυξη ενός συστήματος ελέγχου στο σύστημα της ενεργητικής ανάρτησης ενός οχήματος. Αρχικά, έγινε μια βιβλιογραφική ανασκόπηση στα διάφορα συστήματα αναρτήσεων που υπάρχουν. Έπειτα πραγματοποιήθηκε η μαθηματική μοντελοποίηση του συστήματος της ανάρτησης στο πεδίο του χρόνου και έπειτα η μετατροπή του στο πεδίο της συχνότητας (μέσω Laplace), καθώς και στο πεδίο του χώρου κατάστασης. Όπως αποδείχθηκε, τα τρία αυτά μοντέλα είναι ισοδύναμα και με ελάχιστες διαφορές (γραμμικοποιημένο vs μη-γραμμικό μοντέλο) μεταξύ τους. Έτσι διευκολύνουμε την εξαγωγή κάποιων χαρακτηριστικών για το σύστημα της ενεργητικής ανάρτησης και την προσομοίωση της στο περιβάλλον της Matlab. Εν συνεχεία, μέσω του γεωμετρικού τόπου των ριζών έγινε η ανάπτυξη των πρώτων ελεγκτών (P, PI, PID), όπου εφαρμοστήκαν στο κλειστό βρόχο του συστήματος της ανάρτησης μέσω της μεθόδου Ziegler-Nichols, και ακλούθησε η σύνθεση ελεγκτή με την μέθοδο Morari-Zafiriou. Οι παραπάνω ελεγκτές συγκρίθηκαν στα πλαίσια διαφορετικών σεναρίων. Τα πρώτα δυο σενάρια αφορούν μια βηματική διαταραχή (απλή και σύνθετη), το τρίτο σενάριο αφορά μια διαταραχή συνημιτονοειδούς μορφής και το τελευταίο σενάριο αφορά βηματικές διαταραχές σε συνδυασμό με διαφορετικά σήματα αναφοράς. Από κάθε σενάριο έγινε εξαγωγή γραφικών παραστάσεων για κάθε ελεγκτή όπου περιγράφουν την απόκριση της ανάρτησης στο κλειστό βρόχο. Μέσα από τις γραφικές παραστάσεις γίνετε εξαγωγή σημαντικών πληροφοριών για τον κάθε ελεγκτή με σκοπό το να αντιληφτούμε ποιος είναι ο καλύτερος ελεγκτής για τα δεδομένα της συγκεκριμένης διπλωματικής και για τα συγκεκριμένα σενάρια. Όπως προέκυψε από τα σενάρια, οι δυο καλύτεροι ελεγκτές ήταν η σύνθεση του ελεγκτή (Morari-Zafiriou) και ο PID ελεγκτής (Ziegler-Nichols) διότι παρουσίασαν γρηγορότερες ταχύτητες σύγκλισης προς την τιμή αναφοράς (set point) από ότι οι ελεγκτές P και PI (Ziegler-Nichols), όπου οι συγκλίσεις ήταν σχετικά πιο αργές. Όμως, στον PID ελεγκτή η ανάρτηση παρουσίασε μεγάλα πλάτη ταλάντωσης, το οποίο δεν ήταν επιθυμητό, ενώ η ανάρτηση με την σύνθεση ελεγκτή παρουσίασε αρκετά μικρότερα πλάτη ταλάντωσης. Οπότε οδηγηθήκαμε στο συμπέρασμα ότι για τα συγκεκριμένα σενάρια η σύνθεση του ελεγκτή είναι ο πιο αξιόπιστος ελεγκτής.
Ημερομηνία Εξέτασης
Ημέρα/Μήνας/Έτος: Τετάρτη 20/10/2021
Ώρα: 13.00 μ.μ.
Χώρος Εξέτασης
Αίθουσα: - (Εξ αποστάσεως με σύνδεσμο τηλεδιάσκεψης)
Κτίριο: - https://tuc-gr.zoom.us/j/91520877586?pwd=d3I2QjIraWN2UDVkNkN4aElFd0puQT09
