محاكاة وتنفيذ عملي لمصعد هيدروليكي تقليدي باستخدام ميكانيكية المؤازرة الهيدروليكية الكهربائية

Simulation and Experimental Implementation of a Conventional Hydraulic Elevator Using Electro-Hydraulic Servomechanism
البحث في الرسائل
الباحث
بهاء سامي بيرم
المشرف
جمال عبد الكريم محمد - ولاء م. هاشم
الجامعة
الجامعة التكنولوجية
الكلية / القسم
قسم الهندسة الكهروميكانيكية / الهندسة الكهروميكانيكية
الشهادة
ماجستير
السنة
2019
لغة الرسالة
انكليزي
الكلمات المفتاحية
Hydraulic elevator;Electro-hydraulic servo;Simulation;PID control

الملخص

أهم الامور التي يجب أن تُؤخذ بنظر الاعتبار خلال عملية تصنيع المصاعد هو جعل الأشخاص المستخدمين للمصعد يشعرون بالارتياح عند الانتقال من طابق الى اخر وضمن الحدود المسموح بها من السرعة والاهتزاز. وعلى الرغم من ان المصاعد الهيدروليكية تعتبر أكثر فعالية مع الاحمال العالية من مصاعد السحبء ألا ان مصاعد السحب توفر سلاسة وراحة أكثر للركاب مقارنة مع المصاعد الهيدروليكية، lll كان SY من الجمع بين التكنولوجيا الحديثة مثل نظام المؤازرة الكهربائية الهيدروليكية (EHSS) مع المصعد الهيدروليكي التقليدي. حيث ان هذه التكنولوجيا توظف التغذية الراجعة لعامل السرعة أو الموقع لغرض انجاز المستويات المطلوبة من السيطرة على السرعة في المصاعد ، وراحة الركاب في المصعدء بالإضافة الى الدقة. نظام المؤازرة الكهروهيدروليكي هو عبارة نظام التحكم في الحلقة المغلقة ، يتم تطبيقه كوحدة سوق لغرض تحريك غرفة المصعد بالأتجاهين الأعلى والاسفلء بالأعتماد على المتغير المراد التحكم به مثل الموقع أو السرعة أو القوة. أن الهدف من هذه الرسالة هو تطبيق نظام المؤازرة على صمام التحكم الهيدروليكي Control Valve لتزويد المصعد الهيدروليكي التقليدي بالحركة الدقيقة والانتقال السلس بين الطوابق. في البداية, ab نمذجة الأجزاء الرئيسية للمنظومة الهيدروليكية المستخدمة بشكل نظريء من خلال توظيف برنامج الماتلاب MATLAB Simulink لغرض تحليل استقرار النظام. وتم تنفيذ نموذج أولي لمصعد هيدروليكي بارتفاع Ae سم , Cally من ثلاثة طوابق لمحاكاة نظام المصعد الحقيقي. ai اتمتة النموذج باستخدام مُسيطر Arduino من نوع UNO والبرمجة كانت باستخدام برنامج Lab VIEW يستخدم الحاسوب المحمول لغرض السيطرة على المصعد من خلال استخدام مسوّق تيار مستمر نوع L298 DC يسيطر على عمل الصمام التناسبي Proportional Valve حيث تعتمد عملية السيطرة على المدخلات المُستلمة من المتحسسات المستخدمة ضمن المنظومة وكذلك استخدام وحدة سيطرة من نوع Pl لغرض احتساب كسب المسيطر بشكل تجريبي وباستخدام طريقة Ziegler-Nichols بالإضافة الى طريقة التجربة والخطأ Trial and Error أثبتت النتائج التي تم الحصول عليها أن نظام المؤازرة مع المسيطر PI وعوامل الربح كانت ( 5.3 = Kp Ki =0.17 , ) عند ضغط قيمته V بار هو أفضل خيار لتحسين أداء المصعد الهيدروليكي قيد الدراسة من حيث دقة الموقع وزمن التباطؤ الكافي للتقليل من الاهتزازات الحاصلة في المنظومة.

Abstract

One of the most important things to be considered while manufacturing peoples' elevators is that people should not feel disturbed when moving across the floors, within permissible limits of acceleration and jerk. Even though hydraulic elevator is more effective for high load capacity requirement than traction elevator, the traction one offers smoother and more comfortable rides compared to the hydraulic elevators. Therefore, modern technology such as Electro-Hydraulic Servo System (EHSS) may be combined with traditional hydraulic elevator. This technology can employ speed and position feedback to achieve the required levels of speed control, riding comfort, and leveling accuracy. The EHSS is a closed-loop control system, applied as a drive unit to move the elevator cabin up and down. Depending on a variable to be controlled, which it can be a position, velocity or force control system. The objective of this thesis is applying the principles of servo system on hydraulic control valve to credibly provide the conventional hydraulic elevator with a selectable diversity of precise and smooth transport characteristics across the floors. The main parts of the hydraulic system are theoretically modeled. MATLAB Simulink is used to analyze the system stability. An electro- hydraulic elevator prototype model with 80cm height having three stories has been implemented to simulate the real elevator system. The model is automated using Data Acquisition (DAQ) board Arduino UNO. LabVIEW software is programmed to control the hydraulic elevator system through L298 DC drive via the DAQ board to control solenoids of a proportional valve. The control process is based on the inputs taken from the sensors as well as the operator with a (proportional – integral) PI controller. The best PI gains have been calculated experimentally using Ziegler–Nichols, trial and error methods. through the table(2) and The collected results the percentage of improvement reached to 92.1 in deceleration by using a servo system based on PI controller with (Kp=5.3, Ki=0.17) at 7 bar supply pressure so the servo system improve the hydraulic elevator performance under study for both the accurate position, and deceleration with sufficient time to reduce the system vibrations.

طلب نسخة من الملف

الملفات غير منشورة على الموقع. اترك بياناتك وسيتواصل معك موظفو قسم الشؤون الثقافية والفنون لإرسال النسخة مجاناً.