Test dei singoli controllori
Introduzione
In questo capitolo verranno riportati gli schemi Simulink, i grafici e le condizioni dei test dei singoli controllori nelle configurazioni finali.
Per ogni controllore saranno eseguiti 4 test:
- Senza nessun carico
- Con un carico da 1000 Kg
- Con un carico da 5000 Kg
- Con un carico da 10000 Kg
Test del Cable Controller Reset
Come già detto precedentemente, funzione di tale sistema è la salita a velocità costante del cavo indipendentemente del valore della massa connessa al cavo.
Tutti i test eseguiti saranno riferiti allo schema seguente e sostituendo alla costante mH i valori:250,1000,5000,10000.
Naturalmente la simulazione terminerà con il messaggio d’errore “UP Switch Broken”
Figura 73 Schema Simulink per il test del Cable Controller Reset
Primo test del Cable Controller Reset
Condizioni iniziali: L0=14; mH=250
Figura 74 Grafico della velocità del primo test con L0=14 metri
Condizioni iniziali: L0=0.3; mH=250
Figura 75 Grafico della velocità del primo test con L0=0.3 metri
Secondo test del Cable Controller Reset
Condizioni iniziali: L0=14; mH=1000
Figura 76 Grafico della velocità del secondo test con L0=14 metri
Condizioni iniziali: L0=0.3; mH=1000
Figura 77 Grafico della velocità del secondo test con L0=0.3 metri
Terzo test del Cable Controller Reset
Condizioni iniziali: L0=14; mH=5000
Figura 78 Grafico della velocità del terzo test con L0=14 metri
Condizioni iniziali: L0=0.3; mH=5000
Figura 79 Grafico della velocità del terzo test con L0=0.3 metri
Quarto test del Cable Controller Reset
Condizioni iniziali: L0=14; mH=10000
Figura 80 Grafico della velocità del quarto test con L0=14 metri
Condizioni iniziali: L0=0.3; mH=1000
Figura 81 Grafico della velocità del quarto test con L0=0.3 metri
Test del Cable Controller
Come già detto precedentemente, funzione di tale sistema è il posizionamento del gancio in una particolare posizione dell’asse Z indipendentemente del valore della massa connessa al cavo. Tutti i test eseguiti saranno riferiti allo schema seguente e sostituendo alla costante mH i valori:250,1000,5000,10000.
Figura 82 Schema Simulink per il test del Cable Controller
NOTA: Assegnando un valore di lunghezza iniziale L0=0.2 non vi è il bisogno della fase di reset.
Primo test del Cable Controller
Condizioni iniziali: L0=0.2; mH=250; costante1=14.7=posizione di riferimento
Figura 83 Grafico della posizione del primo test con mH=250
Condizioni iniziali: L0=0.2; mH=250; costante1=14.7=posizione di riferimento
Figura 84 Grafico della velocità del primo test con mH=250
Secondo test del Cable Controller
Condizioni iniziali: L0=0.2; mH=1000; costante1=14.7=posizione di riferimento
Figura 85 Grafico della velocità del primo test con mH=1000
Condizioni iniziali: L0=0.2; mH=1000; costante1=14.7=posizione di riferimento
Figura 86 Grafico della velocità del primo test con mH=1000
Terzo test del Cable Controller
Condizioni iniziali: L0=0.2; mH=5000; costante1=14.7=posizione di riferimento
Figura 87 Grafico della velocità del primo test con mH=5000
Condizioni iniziali: L0=0.2; mH=5000; costante1=14.7=posizione di riferimento
Figura 88 Grafico della velocità del primo test con mH=5000
Quarto test del Cable Controller
Condizioni iniziali: L0=0.2; mH=10000; costante1=14.7=posizione di riferimento
Figura 89 Grafico della velocità del primo test con mH=10000
Condizioni iniziali: L0=0.2; mH=10000; costante1=14.7=posizione di riferimento
Figura 90 Grafico della velocità del primo test con mH=10000
Test del Trolley e del Bridge Controller
Come già detto precedentemente, funzione di questi due controllori è il posizionamento del gancio in un particolare punto lungo le coordinate Y e Xindipendentemente del valore della massa connessa al cavo. Tutti i test eseguiti saranno riferiti allo schema seguente e sostituendo alla costante mH i valori:250,1000,5000,10000.
Nello schema di controllo finale, il bridge e il trolley eseguono i propri spostamenti contemporaneamente di conseguenza anche i test sono stati eseguiti spostando il carro e il ponte contemporaneamente.
Figura 91 Schema simulink per il test dei due controllori
Primo test del Bridge e Trolley Controller
Condizioni iniziali: L0=0.1; mH=10000; XF=3 YF=-1
Figura 92 Grafico della posizione del Bridge (test con mH=250)
Figura 93 Grafico della posizione del Trolley (test con mH=250)
Secondo test del Bridge e Trolley Controller
Condizioni iniziali: L0=0.1; mH=1000; XF=3 YF=-1
Figura 94 Grafico della posizione del Bridge (test con mH=1000)
Figura 95 Grafico della posizione del Trolley (test con mH=1000)
Terzo test del Bridge e Trolley Controller
Condizioni iniziali: L0=0.1; mH=5000; XF=3 YF=-1
Figura 96 Grafico della posizione del Bridge (test con mH=5000)
Figura 97 Grafico della posizione del Trolley (test con mH=5000)
Quarto test del Bridge e Trolley Controller
Condizioni iniziali: L0=0.1; mH=10000; XF=3 YF=-1
Figura 98 Grafico della posizione del Bridge (test con mH=10000)
Figura 99 Grafico della posizione del Trolley (test con mH=10000)
Considerazioni sui test effettuati
Osservando i risultati dei test effettuati si può concludere dicendo che le prestazioni sono risultate buone per tutti e quattro i controllori.
Poiché l’andamento della posizione del Trolley presenta una piccola sottoelongazione (meno del 10%) quando il valore della massa del carico è vicino al valore limite di 10000 Kg il limite massimo della corsa non sarà ±5 metri ma ±4.7 infatti maggiore è la corsa che dovrà compiere il trolley, minore sarà in percentuale la sottoelongazione
Il controllo delle oscillazioni è invece risultato ottimo grazie all’utilizzo dei blocchi Processo X e Processor Y e anche perchè il Bridge Controller e il Trolley Controller fanno effettuare ai rispettivi attuatori le manovre piuttosto lentamente.