Řízení polohy přímočarého hydromotoru

Abstract

Diplomová práce se zabývá polohovou regulací přímočarého hydromotoru řízeného proporcionálním rozváděčem. V teoretické části je popsána struktura regulačního obvodu, princip funkce PID regulátoru, přímočaré hydromotory včetně těsnění a snímačů polohy, ventily používané v servopohonech a dynamika kmitavé soustavy. V praktické části je proveden návrh hydraulického obvodu, systému s polohovou regulací a bylo sestaveno polohové řízení v prostředí Matlab Simulink. Následně je experimentálně měřen vliv parametrů regulátoru na přechodovou a frekvenční charakteristiku pro čtyři konfigurace mechanické zátěže: bez závaží a bez pružiny, pouze se závažím, pouze s pružinou a se závažím i pružinou. Získané přechodové a frekvenční charakteristiky jsou vyhodnoceny, přičemž je provedena také analýza tlaku v přímočarém hydromotoru. Výsledkem práce je komplexní vyhodnocení dynamických vlastností soustavy v závislosti na nastavení regulátoru a typu mechanické zátěže.

This thesis deals with the position control of a linear hydraulic motor controlled by a proportional valve. The theoretical section describes the structure of the control circuit, the operating principle of the PID controller, linear hydraulic motors including seals and position sensors, valves used in servo drives, and the dynamics of an oscillatory system. In the practical section, a hydraulic circuit and a position-controlled system were designed, and a position control system was implemented in the Matlab Simulink environment. Subsequently, the influence of controller parameters on the transient and frequency response is experimentally measured for four mechanical load configurations: without a weight and without a spring, with a weight only, with a spring only, and with both a weight and a spring. The obtained transient and frequency characteristics are evaluated, and an analysis of the pressure in the linear hydraulic motor is also performed. The result of this work is a comprehensive evaluation of the system’s dynamic properties as a function of controller settings and the type of mechanical load.