liu.seSearch for publications in DiVA
Change search
CiteExportLink to record
Permanent link

Direct link
Cite
Citation style
  • apa
  • harvard1
  • ieee
  • modern-language-association-8th-edition
  • vancouver
  • oxford
  • Other style
More styles
Language
  • de-DE
  • en-GB
  • en-US
  • fi-FI
  • nn-NO
  • nn-NB
  • sv-SE
  • Other locale
More languages
Output format
  • html
  • text
  • asciidoc
  • rtf
Load Simulation and Investigation of PID Control for Resonant Elastic Systems
Linköping University, Department of Electrical Engineering.
2007 (English)Independent thesis Advanced level (degree of Magister), 20 points / 30 hpStudent thesis
Abstract [en]

The purpose of this Master Thesis is to improve the driving performance of mine hoists. The work is divided into two parts. The first and main part deals with simulation of the rope elongation that occurs at load changes in the mine hoist. A mathematical load model of the elongation in the ropes at a mine hoist is made for four types of mine hoists. Mass less springs and dampers are used to get the elastic behaviour of the ropes.

The mathematical model is implemented in Matlab and Simulink for all four hoist types to make load simulations possible. The implementation in the laboratory HoistLab is made by modifying an existing program with the line elongation functionality. It is only done for the tower mounted friction hoist. There are several functions that are modified to make the simulations realistic.

The task for the second part of this Master Thesis is to do a pilot study to decide if it is worth making further investigations about how the derivative part will improve the drive performances. A PI controller is designed and gives an acceptable rollback as result when the brakes are released. Then the controller model is extended with the derivative part, D-part, which improves the results essentially. It is still too uncertain how sensitive the system will be for noise when using the derivative part, but the performance potential is clear so the recommendation is to make further investigations.

Abstract [sv]

Syftet med detta examensarbete är att förbättra driftegenskaperna för gruvspel. Arbetet är uppdelat i två olika delar. Den första och största delen handlar om simulering av den lintöjning som uppkommer vid lastförändringar i gruvspel. Matematiska modeller för detta är framtagna för fyra olika sorters typer av gruvspel. Elasticiteten i linorna är modellerad genom masslösa fjädrar och dämpare.

De matematiska sambanden är implementerade i Matlab och som modeller i Simulink för att utföra simuleringar. I HoistLab är modellen realiserad genom att utöka ett befintligt lastsimuleringsprogram med de nya funktionerna för lintöjning. Detta är utfört enbart för den toppmonterade typen av friktionsspel. Ett flertal funktioner fick ändras för att få realistiska simuleringar.

Den andra delen av examensarbetet går ut på att göra en förstudie kring den deriverande delen i PID-regulatorer och hur den påverkar gruvspelets prestanda. För denna del är en PI-regulator som ger ett acceptabelt resultat av backgången när bromsarna släpps designad. Därefter är modellen utökad med den deriverande delen, D-delen, vilket ger väsentligt bättre resultat. Det är dock osäkert hur bruskänsligt systemet blir när den deriverande delen används men eftersom förbättringspotentialen är tydlig är rekommendationen att göra vidare undersökningar kring D-delen.

Place, publisher, year, edition, pages
Institutionen för systemteknik , 2007. , 64 p.
Keyword [en]
Load Simulation, PID Control, Resonant Elastic Systems
National Category
Control Engineering
Identifiers
URN: urn:nbn:se:liu:diva-9198ISRN: LiTH-ISY-EX--07/3991--SEOAI: oai:DiVA.org:liu-9198DiVA: diva2:23800
Presentation
2007-06-20, Linköping, 00:00
Uppsok
teknik
Supervisors
Examiners
Available from: 2007-06-27 Created: 2007-06-27

Open Access in DiVA

fulltext(1246 kB)743 downloads
File information
File name FULLTEXT01.pdfFile size 1246 kBChecksum MD5
e712ba575ff218d2a57e96a39a0a5754196e53d92555daf11818c1cf2605c15df5e8f925
Type fulltextMimetype application/pdf

By organisation
Department of Electrical Engineering
Control Engineering

Search outside of DiVA

GoogleGoogle Scholar
Total: 743 downloads
The number of downloads is the sum of all downloads of full texts. It may include eg previous versions that are now no longer available

urn-nbn

Altmetric score

urn-nbn
Total: 560 hits
CiteExportLink to record
Permanent link

Direct link
Cite
Citation style
  • apa
  • harvard1
  • ieee
  • modern-language-association-8th-edition
  • vancouver
  • oxford
  • Other style
More styles
Language
  • de-DE
  • en-GB
  • en-US
  • fi-FI
  • nn-NO
  • nn-NB
  • sv-SE
  • Other locale
More languages
Output format
  • html
  • text
  • asciidoc
  • rtf