MODELING AND POSITION FEEDBACK PROPORTIONALDERIVATIVE CONTROL OF H-TYPE HYDRAULIC PRESS

Year 2016, Volume: 18 Issue: 54, 535 - 547, 01.09.2016

Mustafa Tınkır Haşmet Çağrı Sezgen

Abstract

In this study, modeling and position feedback proportional-derivative control of industrial 300 tons H-type hydraulic press is realized using a different modeling approach. In this modeling approach, obtaining of behavior of motion of whole system is aimed without using Newton, Lagrange and fluid dynamics equations. Firstly, mechanical motion of press is defined by importing solid model drawn in SolidWorks program to MATLAB/SimMechnanics program. Then obtained model is combined with hydraulic model designed in MATLAB/SimHydraulic program includes hydraulic power unit, valves, cylinders and other components and thereby a model is formed which simulates mechanical and hydraulic motion of press. After these works, proportional-derivative control of all system is realized via position feedback from press model. Finally, realistic simulation model and position feedback control of hydraulic press are realized successfully and obtained controlled stroke, valve displacement, pressure and flow results are presented and interpreted

Keywords

Hydraulic Press, Modeling, Proportional-Derivative Control, Simulation

H TİPİ HİDROLİK PRESİN MODELLENMESİ VE KONUM GERİ BESLEMELİ ORANSAL-TÜREVSEL KONTROLÜ

Abstract

Bu çalışmada; endüstriyel 300 tonluk H tipi hidrolik presin farklı bir modelleme yaklaşımı ile modellenmesi ve konum geri beslemeli oransal-türevsel kontrolü gerçekleştirilmiştir. Bu modelleme yaklaşımında Newton , Lagrange ve akışkan dinamiği denklemlerini kullanmadan tüm sistemin hareket davranışının bulunması amaçlanmıştır. Öncelikle presin mekanik hareketi SolidWorks programında çizilen katı modelin MATLAB/SimMechanics programına aktarılması ile oluşturulmuştur. Sonra elde edilen mekanik model, MATLAB/SimHydraulic programında tasarlanan hidrolik güç ünitesi, valfleri, silindirleri ve diğer bileşenleri içeren hidrolik model ile birleştirilmiş ve böylece presin mekanik ve hidrolik hareketini simüle edebilecek bir model oluşturulmuştur. Bu çalışmalardan sonra pres modelinden alınan konum geri beslemesi ile tüm sistemin oransal-türevsel kontrolü gerçekleştirilmiştir. Sonuçta hidrolik presin gerçekci simülasyon modeli ve konum geri beslemeli kontrolü başarılı bir şekilde gerçekleştirilmiş ve elde edilen kontrollü strok, valf yer değiştirmesi, basınç ve debi sonuçları sunulmuş ve yorumlanmıştır

Keywords

Hidrolik Pres, Modelleme, Oransal-Türevsel Kontrol, Simülasyon

References

• İstif İ., Kutlu K., “Oransal valf kontrollü hidrolik silindir sisteminin konum kontrolü”, İTÜ dergisi, Cilt:3, Sayı:2-3-4-5, s.77-86, 2004.
• Becan M. R., Kuzucu A., Kutlu K., “Hidrolik Konum Kontrol Sistemlerinin Gerçeğe Yakın Benzetimi”, Tr. J. of Engineering and Environmental Sciences, 22, s.125- 130,1998.
• Batu U., Gürcan M. B., Balkan T., “Hidrolik Servo Valflerin Dinamik Modelleri ve Performans Testleri”, III. Ulusal Hidrolik Pnömatik Kongresi ve Sergisi, s. 15-26, 2003.
• Akkaya A. V., Çetin S., “Doğrusal Bir Hidrolik Hareketlendirici Sistemin Bulanık Mantık Yaklaşımıyla Konum Kontrolü”, III. Ulusal Hidrolik Pnömatik Kongresi ve Sergisi, s. 81-87, 2003.
• Haydim M., “Elektro Hidrolik Servo Sistemlerde Bulanık Mantık Yaklaşımıyla Konum Kontrolü” Yüksek Lisans Tezi, Makine Müh. ABD, Selçuk Ün. Fen Bilimleri Enst., 93 s., 2006.
• Kılıç A., Kapucu S., “Hidrolik Silindir İle Sürülen Asılı Yüklerin Salınım Kontrolü”, VI. Ulusal Hidrolik Pnömatik Kongresi, s.75-83, 2011.
• Çalışkan H., Balkan T., Platin B. E., Demirer S., “Değişken Devirli Pompa İle Servo Hidrolik Konum Kontrolü”, V. Ulusal Hidrolik Pnömatik Kongresi, s.359-375, 2013.
• M.Yu, “Intelligent Neural Network Control Strategy of Hydraulic System Driven By Servo Motor”, International Journal on Smart Sensing And Intelligent Systems, Vol. 8, No. 2, pp. 1406-1423, 2015.
• Y. Yao, W. Pengfei, Z.Wenyu,W. Hualiang, “The PID Parameter Setting for the Hydraulic Servo System Based on Genetic Algorithms”, 5th International Conference on Advanced Engineering Materials and Technology, pp.1-4, 2015.
• F. Liu, J.M. Wu, J.Y. Yang, C.L. Xi, “Simulation Research About Synchronous Control System On Four-Column Hydraulic Press”, International Journal of Emerging Technology & Research, Volume 2, Issue 4, July - August, pp. 42-46, 2015.