Zařízení pro impaktní testování materiálů

Abstract

Práce se zabývá návrhem řízení pro impaktní tester využívající elektromagnetický pohon. První část se věnuje výběru vhodného snímače pro měření pohybu kladiva, ve druhé je řešeno modelování systému a návrh regulace a třetí část se zabývá vzdáleným ovládáním testovacího zařízení pomocí webové aplikace vytvořené v Node-RED. Řízení testeru je realizováno pomocí desky Nucleo, do které jsou odesílány povely z nadřazeného řídícího systému provozovaném na Raspberry Pi. Řízení pohybu kladiva testeru využívá kaskádní regulaci složenou z regulační smyčky úhlu otočení kladiva, regulační smyčky úhlové rychlosti a regulační smyčky proudu protékajícího cívkou elektromagnetu. Pro estimaci úhlové rychlosti a úhlu otočení kladiva je využit angle tracking observer.

The thesis deals with the design of a control for an impact tester using an electromagnetic drive. The first part deals with the selection of a suitable sensor for measuring the hammer movement, The second part deals with the system modelling and control design and the third part deals with the remote control of the tester using a web application developed in Node-RED. The control of the tester is implemented using a Nucleo board, to which commands are sent from a higher-level control system running on a Raspberry Pi. The tester’s hammer motion control uses a cascade control composed of a hammer rotation angle control loop, an angular velocity control loop, and a current flowing through the solenoid coil control loop. An angle tracking observer is used to simulate the angular velocity and the hammer rotation angle.