پیاده‌سازی الگوریتم‌های تطبیقی و تناسبی- انتگرالی در دستگاه آزمایش خستگی سروهیدرولیک

Abstract

به فرآیند خرابی ناشی از نیروی نوسانی، خستگی اطلاق می‌شود و حداقل نیمی از خرابی‌های مکانیکی، ناشی از این فرآیند است. پژوهش تجربی در این زمینه و صحه‌گذاری نتایج تئوری، نیازمند دستگاه‌های آزمایش خستگی کششی- فشاری با قابلیت‌های ویژه می‌باشد. کنترل ساختاریافته نیرو تاثیر زیادی بر روی صحت نتایج آزمون‌ها داشته و از مهم‌ترین قمست‌های دستگاه آزمایش خستگی می‌باشد. هدف اصلی این مقاله، ارتقای واحد کنترل دستگاه آزمایش خستگی کششی– فشاری از نوع سروهیدرولیک به­منظور کاهش زمان نشست می‌باشد. مهم­ترین مسأله پیش رو، عدم قطعیت در اندازه سختی قطعه­کار مورد آزمایش می‌باشد. در این پژوهش پارامترهای مدل ریاضی دستگاه آزمایش خستگی شناسایی و کنترل­گر تناسبی- انتگرالی طراحی و پیاده­سازی شده است. بررسی نتایج تجربی به­دست­آمده از پیاده­سازی این کنترل­گر بر روی نمونه‌های مختلف نشان می‌دهد که زمان نشست در هنگام آزمون خستگی قطعات با سختی کم، بیش از حد انتظار است. لذا برای حل این مسأله، الگوریتم کنترل تطبیقی پیشنهاد و پیاده­سازی شده ­است. جهت تامین پاسخ مناسب سامانه به اغتشاشات، الگوریتم کنترل تطبیقی پیشنهادی با کنترل­گر تناسبی- انتگرالی ترکیب شد. نتایج پیاده­سازی این کنترل­گر جدید بر روی دستگاه آزمایش خستگی، نشان­دهنده کاهش 25 درصدی زمان نشست و پاسخ مناسب سامانه به نویز اندازه­گیری و اغتشاشات سامانه می‌باشد.