La tesi in esame mira a descrivere le teorie e le metodologie alla base della progettazione di un sistema di controllo che regoli il normale funzionamento di un montacarichi. L’intera realizzazione si basa sull’utilizzo del noto programma Matlab, indispensabile sia nella verifica comportamentale del sistema, che nell’elaborazione stessa di alcune componenti. L’oggetto in analisi deve rispettare delle specifiche progettuali di riferimento relative alla precisione di posizionamento e alla velocita di spostamento. Il primo passo affrontato nell’elaborato riguarda l’analisi delle equazioni fisiche che caratterizzano l’apparato, sotto alcune ipotesi semplificative. Dopo aver determinato le leggi che regolano la dinamica dell’impianto, si prosegue con la conversione del montacarichi in un modello matematico, in modo da poter eseguire un’analisi secondo le conoscenze a disposizione nell’ambito dei controlli automatici. Successivamente, data l’instabilità del sistema, si provvede a progettare un controllore stabilizzante, al fine di ottenere così un modello il cui andamento sia prevedibile. Garantita tale stabilita, si analizza la risposta del sistema valutando il discostamento di quest’ultima rispetto alla traiettoria di riferimento. Dopo aver verificato tali differenze, si prosegue con la sintesi di un ulteriore controllore in grado di adattare le caratteristiche del montacarichi a quelle desiderate. Tale controllore, ricavato mediante diverse metodologie di progettazione, viene modificato fino a quando non si ottiene un comportamento complessivo dell’impianto in linea con le caratteristiche volute. Solo a questo punto la fase di progettazione può ritenersi ultimata. Nelle conclusioni viene valutato il successo nella sintesi della componente regolatrice e si esegue un confronto tra le prestazioni, teoriche e pratiche, di ogni regolatore ricavato, definendo le problematiche che si possono riscontare durante il funzionamento del montacarichi, a seconda di quale controllore venga impiegato. Dopo aver confrontato le prestazioni di ciascun regolatore viene proposta la soluzione migliore in termini di prestazioni offerte da quest’ultimo.

Progetto di controllo per un montacarichi in ambiente Matlab

ZAVATTIERO, NICOLÒ
2021/2022

Abstract

La tesi in esame mira a descrivere le teorie e le metodologie alla base della progettazione di un sistema di controllo che regoli il normale funzionamento di un montacarichi. L’intera realizzazione si basa sull’utilizzo del noto programma Matlab, indispensabile sia nella verifica comportamentale del sistema, che nell’elaborazione stessa di alcune componenti. L’oggetto in analisi deve rispettare delle specifiche progettuali di riferimento relative alla precisione di posizionamento e alla velocita di spostamento. Il primo passo affrontato nell’elaborato riguarda l’analisi delle equazioni fisiche che caratterizzano l’apparato, sotto alcune ipotesi semplificative. Dopo aver determinato le leggi che regolano la dinamica dell’impianto, si prosegue con la conversione del montacarichi in un modello matematico, in modo da poter eseguire un’analisi secondo le conoscenze a disposizione nell’ambito dei controlli automatici. Successivamente, data l’instabilità del sistema, si provvede a progettare un controllore stabilizzante, al fine di ottenere così un modello il cui andamento sia prevedibile. Garantita tale stabilita, si analizza la risposta del sistema valutando il discostamento di quest’ultima rispetto alla traiettoria di riferimento. Dopo aver verificato tali differenze, si prosegue con la sintesi di un ulteriore controllore in grado di adattare le caratteristiche del montacarichi a quelle desiderate. Tale controllore, ricavato mediante diverse metodologie di progettazione, viene modificato fino a quando non si ottiene un comportamento complessivo dell’impianto in linea con le caratteristiche volute. Solo a questo punto la fase di progettazione può ritenersi ultimata. Nelle conclusioni viene valutato il successo nella sintesi della componente regolatrice e si esegue un confronto tra le prestazioni, teoriche e pratiche, di ogni regolatore ricavato, definendo le problematiche che si possono riscontare durante il funzionamento del montacarichi, a seconda di quale controllore venga impiegato. Dopo aver confrontato le prestazioni di ciascun regolatore viene proposta la soluzione migliore in termini di prestazioni offerte da quest’ultimo.
2021
Control design of a freight elevator in Matlab environment
Autimatica
Montacarichi
Controllore
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