مدلسازی عملگرهای هیدرولیکی به همراه شناسایی پارامترها

با توجه به توسعه روز افزون اتوماسیون و استفاده از عملگرهای مختلف در صنعت، نیاز به استفاده از عملگرهایی که در عین کم هزینه بودن، سرعت و دقت بالایی را تأمین کنند و در عین حال نگهداری و کار کردن با آن ها ساده بوده و نیاز به تجهیزات جانبی کمتری داشته باشند روز به روز بیشتر احساس می شود. عملگرهای هیدرولیکی توان بالایی دارند و خواسته های فوق را به طور مطلوبی تأمین می کنند، به همین دلیل استفاده از آن ها در سال های اخیر در صنایع گوناگون افزایش یافته است. چالشی که هنگام استفاده از این عملگرها با آن مواجه می شویم وجود عواملی که باعث غیرخطی شدن ماهیت سیستم می شوند، می باشد. بنابراین می بایست این عوامل غیرخطی کننده تعیین و میزان و نحوه تاثیر آن ها مشخص گردد. در این پژوهش پس از ذکر مقدمه ای بر مدلسازی دینامیکی و ضرورت انجام آن، به برخی از تحقیقات انجام شده بر روی سیستم های هیدرولیکی اشاره شده است. در ادامه پس از بررسی و معرفی ساختار کلی سروُمکانیزم مورد نظر، یک مدل دینامیکی غیرخطی مناسب که در برگیرنده دینامیک های مهم سیستم باشد، ارائه گردیده است. بدین منظور پس از معرفی تفصیلی عملکرد و اجزاء سیالاتی شیر سروُ، دینامیک سیال عبوری از شیر و ساختار کلی موتور گشتاور، مدل دینامیکی مناسب برای بیان عملکرد شیر ارائه شده است. مدلسازی جک نیز در ادامه گزارش انجام گردیده و بخش انتهایی مدلسازی به تجمیع معادلات حاصل اختصاص داده شده است. سعی بر این بوده که مدل ارائه شده تا حد ممکن عوامل مهم و مؤثر در دینامیک سیستم را در بر داشته باشد. همچنین از دینامیک های غیر مهم صرف نظر شده است، چرا که پیچیده شدن مدل، شناسایی پارامترها و طراحی کنترلر را بسیار سخت می نماید. سپس پارامترهای معرفی شده در بخش مدلسازی را شناسایی می کنیم. بدین منظور به کمک داده های حاصل از آزمایش ابتدا پارامترهای موتور گشتاور و سپس پارامترهای مربوط به معادلات حاکم بر مجموعه جک و صفحه دریافت کننده شناسایی گردیده اند. در پایان به منظور بررسی صحت مدل ارائه شده و پارامترهای حاصل از شناسایی سیستم، نتایج حاصل از آزمایش و شبیه سازی سیستم مقایسه شده اند که نتایج حاصل تطابق خوبی با یکدیگر دارند. در بخش پایانی پژوهش حاضر و پس از تحلیل کارایی مدل ارائه شده و تأیید صحت آن، اثر تغییر در برخی از پارامترهای فیزیکی سیستم بر عملکرد عملگر مذکور نیز مورد بر رسی قرار گرفته است. در نهایت و پس از ارائه نتایج حاصله، پیشنهادهایی برای تحقیقات آتی بیان شده است.