Implementatie van feedback control op een 6DOF trillingsisolatie platform

Achtergrond

De nauwkeurigheid van een precisiemachine wordt o.a. beperkt door de mate waarin vloertrillingen en andere verstoringen worden doorgegeven aan de machine. Daarom wordt een precisiemachine vaak ondersteund door een passief of actief trillingsisolatie systeem, dat het doorgeven van verstoringen vermindert. Een veelbelovend concept voor trillingsisolatie is een machine ondersteuning (mount) uitgevoerd als actieve hard mount. De kenmerken van actieve hard mounts zijn:

·

Stijve ondersteuning, waardoor de machine minder gevoelig is voor verstoringen ten gevolge van akoestiek en versnellingskrachten van bewegende onderdelen.

·

Verminderde doorgifte van vloertrillingen door het gebruik van een actief regelsysteem. Dit systeem bestaat uit kracht- en versnellingssensoren, actuatoren en een feedback regelaar.

·

Demping van interne machine modes door toepassing van dit regelsysteem.

In het laboratorium van de vakgroep WA is een experimentele opstelling van een 6DOF trillingisolatie platform aanwezig.

Figuur 1: Experimentele opstelling van een 6DOF 2e orde trillingsisolatie setup.

Figuur 1: Experimentele opstelling van een 6DOF 2e orde trillingsisolatie setup.

Opdracht

Het doel van dit afstudeeronderzoek is de implementatie van feedback control op de aanwezige experimentele opstelling. De eerste stap hiertoe is een systeemidentificatie van de opstelling. De opstelling is ontworpen om zoveel mogelijk ontkoppeling te krijgen tussen de 6 actuatoren en de 6 sensoren. Dit betekent dat één sensor voornamelijk door maar één actuator wordt beïnvloed. Daardoor is het mogelijk dat 6 keer SiSo control een goede performance geeft. In een vervolgstap kan gekeken worden naar het implementeren van een full MiMo controller, bijvoorbeeld door gebruik te maken van H2-ontwerp.

Figuur 2: Posities actuatoren en sensoren.

Figuur 2: Posities actuatoren en sensoren.

Taken

·

Inlezen in trillingsisolatie

·

Identificatie van de experimentele opstelling

·

Simulaties met de 6 keer SiSo regelaar op Spacar modellen en geïdentificeerde modellen

·

Implementatie van de regelaar op de experimentele opstelling

·

Ontwerp en implementatie van een full MiMo controller

·

Schrijven van het afstudeerverslag

Begeleiders

·

ir. D. Tjepkema

·

dr. ir. J. van Dijk

·

prof. Dr. ir. C. De Persis