hrvatski

Kontrola upravljanja višeosnim sustavom visokopreciznog pozicioniranja

Sve veća tendencija prema smanjenju dimenzija sustava i proizvoda, kao i napredak visoko preciznog inženjerstva uzrokuje potrebu za sustavima pozicioniranja koji zadovoljavaju zahtjeve za preciznošću, točnošću i ponovljivošću na sve manjoj skali. Rješenje tog problema uključuje kako poboljšanje mehaničkih elemenata gibanja, tako i napredak na području sustava upravljanja. Cilj povećanja preciznosti, točnosti i ponovljivosti oslanja se i na povećanje razlučivosti senzora kao sastavnih dijelova zatvorene petlje upravljanja. Ovaj se rad temelji na mehatroničkom pristupu rješavanju problema upravljanja sustavom za precizno pozicioniranje. Rad se bavi izradom programskog rješenja upravljanja i regulacije višeosnog sustava za precizno pozicioniranje, koji se nalazi u Laboratoriju za precizno inženjerstvo na Tehničkom fakultetu u Rijeci, a čija je potencijalna krajnja primjena mikromanipulacija, odnosno sklapanje proizvoda malih dimenzija (npr. minijaturnih elektromotora). Cilj rada je bio osmisliti i realizirati upravljanje koje će postići zadovoljavajuću preciznost i ponovljivost sustava za pozicioniranje, dok je dio rada posvećen poboljšanju do sada korištenog dijela upravljanja, odnosno poboljšanju njegove preciznosti, točnosti i ponovljivosti. Kako se u LAboratoriju koristi softver National Instruments LabVIEW, programsko rješenje upravljanja izrađeno je grafičkim programiranjem korištenjem tog softvera. Upravljanje se temelji na FPGA (Field-programmable Gate Array) tehnologiji, što je zahtjevalo izradu dva virtualna instrumenta (virtual instrument – VI) tj. LabVIEW programa. FPGA tehnologija omogućava nastavak rada sustava i nakon zakazivanja računala preko kojega se sustav kontrolira. Rad je podijeljen na tri temeljna dijela. Prvi dio rada bavi se osnovnim pojmovima iz područja mehatronike, električnih motora, senzora i njihovog upravljanja. U drugom dijelu rada se govori o korištenim elementima upravljanja (hardver i softver), odnosno upravljačkim karticama proizvođača National Instruments, FPGA tehnologiji te softverskom paketu LabVIEW. Treći dio rada obuhvaća programsko rješenje upravljanja osima sustava za precizno pozicioniranje uz primjenu FPGA tehnologije. To uključuje izradu LabVIEW programa za dvije osi i njihovo objašnjenje. Mjerenje točnosti pozicioniranja vršeno je laserskom interferometrijom, čije su osnove i princip rada također obrađeni. Na kraju trećeg dijela prikazani su rezultati mjerenja greške pozicioniranja te izračunate vrijednosti točnosti i ponovljivosti za obje osi za koje je upravljanje izrađeno. Kroz ovaj rad primijenjen je, dakle, mehatronički pristup rješavanju problema upravljanja sustavom za precizno pozicioniranje. Grafičkim programiranjem izrađene su petlje upravljanja, a rezultati su ispitani visokopreciznom mjernom metodom.

visoka preciznost; mehatronički pristup; sustav kontrole

nije evidentirano