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Controllo del moto di un meccanismo a membri deformabili

Relatore: prof. Roberto Caracciolo
Laureando: Lorenzo Righele
Data: 1999

Descrizione: La tesi č dedicata alla progettazione di un sistema di controllo del moto per un meccanismo flessibile, nella fattispecie un quadrilatero articolato a membri deformabili. Per il suo sviluppo č stato utilizzato un simulatore matematico in ambiente SimulinkTM, di precedente costruzione, modificato per restituire i valori misurabili dai sensori impiegati. Il meccanismo viene rappresentato in termini di un ERLS (equivalent rigid-link system) e di spostamenti nodali generalizzati, mentre il controllo č basato su una formulazione alternativa, in coordinate modali, che consente di ridurre gli effetti di accoppiamento inerziale. Per ricostruire le curvature, necessarie al controllo, viene determinata la funzione di forma delle aste, dimostrando sperimentalmente le assunzioni sui vincoli e introducendo delle approssimazioni a riguardo delle vibrazioni. La gravitā viene compensata con un controllo dedicato. Il moto rigido, fenomeno non lineare ad accoppiato alle vibrazioni a causa delle forze d'inerzia, viene controllato con un controllore PID, modificato nella parte derivativa ed integrativa per migliorare le prestazioni in presenza di vibrazioni. Il controllo utilizza in ingresso le informazioni restituite da un encoder posto in corrispondenza dell'albero motore e dimostra di eseguire efficacemente il suo compito. Il controllo delle vibrazioni, fenomeno non lineare accoppiato al moto rigido, č basato sulla retroazione delle curvature della prima e della terza asta ed č strutturato nella sola parte proporzionale, preceduta da un filtro che rimuove dai dati provenienti dagli strain gauges le componenti dovute al moto rigido. Il controllo si dimostra efficace. La sovrapposizione dei due controlli non genera problemi di accoppiamento, dimostrando l'efficacia dell'approccio in termini di coordinate modali. L'ultima parte č dedicata all'ottimizzazione del progetto, e valuta gli effetti ottenuti campionando a frequenze minori, riducendo la potenza di calcolo necessaria o utilizzando strumenti di misura con minor risoluzione.


Riferimento: Alberto Trevisani
Sede: UniPd - DTG
Attivitā: Modellazione e controllo di meccanismi a membri deformabili ad attuazione singola

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