Please use this identifier to cite or link to this item:
https://cuir.car.chula.ac.th/handle/123456789/1286
| Title: | ผลของขนาดและความถี่ของสัญญาณอินพุตความถี่สูงที่มีต่อความเสียดทานในระบบทางกล |
| Other Titles: | Effects of amplitude and frequency of dither input on friction in mechanical systems |
| Authors: | ภิญโญ ศรีคำแหง, 2520- |
| Advisors: | รัชทิน จันทร์เจริญ ฐิติมา จินตนาวัน |
| Other author: | จุฬาลงกรณ์มหาวิทยาลัย. คณะวิศวกรรมศาสตร์ |
| Advisor's Email: | [email protected] [email protected] |
| Subjects: | มอเตอร์ ระบบควบคุมป้อนกลับ |
| Issue Date: | 2545 |
| Publisher: | จุฬาลงกรณ์มหาวิทยาลัย |
| Abstract: | วิทยานิพนธ์ฉบับนี้ เสนองานวิจัยเกี่ยวกับการศึกษาถึงผลของขนาดและความถี่ของสัญญาณอินพุตความถี่สูง (Dither) ที่สามารถชดเชยแรงเสียดทานในเวลาจริงที่เกิดขึ้นในระบบทางกล โดยทำการเปรียบเทียบผลการควบคุมตำแหน่งของระบบ เนื่องจากแรงเสียดทานที่เกิดขึ้น ณ บริเวณตำแหน่งอ้างอิงจะมีลักษณะไม่เชิงเส้น และมีความไม่ต่อเนื่องสูง ดังนั้นวิทยานิพนธ์นี้จะศึกษาถึงวิธีการใช้สัญญาณ Dither เพื่อลดค่าผิดพลาดทางตำแหน่งในภาวะเสถียร (steady state error) ที่เกิดจากแรงเสียดทานในระบบ อีกทั้งสามารถนำสัญญาณ Dither ไปชดเชยแรงเสียดทาน พร้อมกับตัวชดเชยที่อ้างอิงแบบจำลอง เพื่อลดค่าผิดพลาดทางตำแหน่งได้อย่างสมบูรณ์ งานวิจัยนี้ได้จำลองการควบคุมมอเตอร์ที่มีความเสียดทาน พร้อมทั้งได้ทดลองในชุดทดลองระบบทางกลจำนวน 3 ชุดทดลอง ประกอบด้วย ระบบส่งกำลังของบริษัท ECP รุ่น 220 ชุดมอเตอร์รุ่น 767 และ แขนหุ่น CRS Robotics โดยทำการวัดค่าผิดพลาดทางตำแหน่งของมอเตอร์ จากการสั่งให้มอเตอร์หมุนเป็นฟังก์ชั่นขั้น ซึ่งผลการทดลองสามารถแสดงให้เห็นว่า วิธีการชดเชยแรงเสียดทานด้วยการใส่สัญญาณ Dither สามารถลดค่าความผิดพลาดที่เป็นผลมาจากแรงเสียดทานลงได้ ในขณะที่การใช้ตัวชดเชยแรงเสียดทานที่อ้างอิงแบบจำลองจะสามารถลดช่วงเวลาขึ้น (Rise time) ของระบบควบคุม ในการศึกษาถึงผลของขนาดและความถี่ของสัญญาณ Dither ในระบบแขนหุ่นยนต์ CRS Robotics พบว่าขนาดของสัญญาณ Dither ที่เหมาะสมควรจะมีค่าอย่างน้อยเท่ากับแรงเสียดทานสถิตย์สูงสุด และความถี่ที่เหมาะสม ควรจะมีค่าอยู่ในช่วงความถี่ใช้งาน (Bandwidth) ของระบบควบคุม ซึ่งผลการทดลองแสดงให้เห็นว่าขนาดของสัญญาณ Dither ที่ต่ำกว่าแรงเสียดทานสถิตย์สูงสุด และที่ความถี่สูงเกินกว่าความถี่ใช้งานของชุดทดลอง สัญญาณ Dither จะไม่สามารถชดเชยแรงเสียดทานได้อย่างสมบูรณ์ ทำให้เกิดค่าผิดพลาดในการควบคุมตำแหน่งขึ้น |
| Other Abstract: | The study investigates the effect of amplitude and frequency of dither for friction compensation in mechanical plant. The thesis focuses on the control of system positioning of which the friction is highly nonlinear and discontinuous around a reference point; in particular, the effects of dither on the friction-induced steady state error. In addition, the model based friction compensation is incorporated into the dither based technique such that the friction effects are minimized. The experiments on three different mechanical systems, i.e. ECP 220 plant, Comdyna 767 and CRS robotics system, are used to study the step response and the resulting steady state error. Additionally, the ECP 220 plant is also simulated. The results show that the dither signal significantly reduces the steady state error while the model based friction compensation reduces the response time constant. Both techniques can be integrated to simultaneously decrease both error and time constant. The study on CRS robotics system demonstrates that the dither amplitude should exceed the maximum static friction while the dither frequency should fall within the bandwidth of the system. Otherwise, the dither may not effectively compensate the friction, yielding no reduction of the steady state error. |
| Description: | วิทยานิพนธ์ (วศ.ม.)--จุฬาลงกรณ์มหาวิทยาลัย, 2545 |
| Degree Name: | วิศวกรรมศาสตรมหาบัณฑิต |
| Degree Level: | ปริญญาโท |
| Degree Discipline: | วิศวกรรมเครื่องกล |
| URI: | http://cuir.car.chula.ac.th/handle/123456789/1286 |
| ISBN: | 9741723911 |
| Type: | Thesis |
| Appears in Collections: | Eng - Theses |
Files in This Item:
| File | Description | Size | Format | |
|---|---|---|---|---|
| Phinyo.pdf | 2.51 MB | Adobe PDF | View/Open |
Items in DSpace are protected by copyright, with all rights reserved, unless otherwise indicated.