8299308007

ISSN 1896-77IX

MODELOWANIE INŻYNIERSKIE

36. s. 167-172, Gliwice 2008

EKSPERYMENTALNA WERYFIKACJA STEROWANIA PROGRAMOWEGO DŹWIGNICY REALIZUJĄCEJ ZADANY RUCH ŁADUNKU

Krzysztof Kołodziejczyk, Wojciech Blajer

Instytut Mechaniki Stosowanej, Politechnika Radomska e-mail: [e-mail], [e-mail]

Streszczenie. W pracy przedstawiono wyniki eksperymentalnej weryfikacji poprawności sterowania programowego dźwignicy mającej realizować założony ruch ładunku. Ruch ładunku jest zdeterminowany w czasie, a zagadnienie jego realizacji rozwiązywane jest z użyciem modelu dynamicznego dźwignicy jako problem ruchu programowego niezupełnego. Otrzymane na drodze symulacji dynamicznej odwrotnej przebiegi zmiennych stanu oraz sygnałów sterujących stanowiły podstawę do wykonania eksperymentu laboratoryjnego. Prezentowane są wybrane wyniki symulacji numerycznych oraz eksperymentów laboratoryjnych.

1. WSTĘP

Dźwignice są obiektem badań bardzo wielu ośrodków naukowych od lat 60. ubiegłego stulecia [1]. Badania te dotyczą m.in. zagadnień dynamiki i sterowania dźwignic. Poszukuje się praw sterowania wymaganych do realizacji podstawowego zadania dźwignicy, jakim jest przeniesienie ładunku w przestrzeni roboczej od punktu początkowego (odbioru) do punktu końcowego (dostawiania), zapewniającego pozycjonowanie ładunku wzdłuż określonego toru oraz minimalizację niekontrolowanego kołysania ładunkiem w trakcie ruchu oraz w punkcie docelowym [1], Wyznaczanie wymaganego sterowania dźwignicą może być rozpatrywane z punktu widzenia ruchu programowego [2], czyli zadania symulacji dynamicznej odwrotnej, w którym, z wykorzystaniem modelu dynamicznego dźwignicy, wyznacza się sygnały sterujące pracą układów jezdnych dźwignicy zapewniające realizację zadanego ruchu ładunku. Z racji, że liczba sygnałów sterujących dźwignicą (równa liczbie zadanych charakterystyk ruchu) jest mniejsza od liczby stopni swobody układu, rozważane zagadnienie należy do kategorii ruchu programowego niezupełnego. Analizą tego zagadnienia od strony teoretycznej zajmowano się m.in. w pracach [3,4], z odwołaniem do wielu zastosowań technicznych (w tym do suwnic). Zaproponowano też efektywny algorytm rozwiązania numerycznego problemu. W odniesieniu bezpośrednio do suwnic zagadnienie to analizowano ponadto m.in. w [5,6], Równania ruchu programowego dźwignic formułowane są w postaci równań różniczkowo-algebraicznych o indeksie równym 3, których rozwiązaniami są przebiegi w czasie zarówno zmiennych stanu dźwignicy realizującej zadany ruch ładunku jak i wymaganego sterowania dźwignicą.