Reaaliaikainen virtuaalihydrauliikka osana todellista konejärjestelmää

Abstract

Diplomityössä tutkittiin hydrauliikan reaaliaikasimulointia ja sen mahdollisuuksia tuotekehityksen apuvälineenä. Työssä käytettiin dSPACE:n reaaliaikasimulointiin valmistamia laitteita ja ohjelmia. Työssä luotiin Matlab/Simulink –ympäristöön tyypillisimmistä hydrauliikkakomponenttien puoliempiirisistä malleista koostuva komponenttikirjasto, joista kootut hydrauliikkapiirien mallit voitiin kääntää reaaliaikaympäristöön. Työn tavoitteena oli kehittää menetelmä, jonka avulla voidaan nopeuttaa ja helpottaa hydraulismekaanisten konejärjestelmien suunnittelua ja tuotekehitystä. Kehitetyt menetelmät perustuvat todellisen konejärjestelmän osaksi kytketyn reaaliaikaisen virtuaalihydrauliikan avulla laskettuun uuteen ohjaussignaaliin, jonka avulla voidaan todellisella hydrauliikalla kuvata virtuaalisen hydrauliikan vaikutukset todelliseen järjestelmään. Näin ollen muutokset voidaan siis tehdä virtuaaliseen hydrauliikkaan ja niiden vaikutukset nähdä todellisen järjestelmän käyttäytymisessä.

Real-time simulation of hydraulics and the possibilities for using it in product development has been researched in this work. The used real-time simulator consist of hardware and software made by dSPACE. The semi-empirical models of some most commonly used hydraulic components were built in Matlab/Simulink –environment, where they can be used for building circuit models and then compiled into real-time code. The aim of the work was to develop a method which can be used as a tool for designing and developing hydraulically driven machine systems. The main idea of developed method is to calculate the inputs into real hydraulics by means of a real-time simulated virtual hydraulics such that it behaves and drives the mechanical system as the virtual hydraulics would do. Thus the variations can be made in the simulation model and their effects then be studied in the real construction.