Älykkäiden ohjausjärjestelmien käyttö puutavarakuormaimen väsymiskestoiän parantamisessa

Abstract

Työn tavoitteena oli tutkia älykkäiden ohjausjärjestelmien käyttöä mekatronisen koneen väsymiskeston parantamisessa. Älykkäiden järjestelmien osalta työssä keskityttiin lähinnä neuroverkkojen ja sumean logiikan mahdollisuuksien tutkimiseen. Tämän lisäksi työssä kehitettiin väsymiskestoikää lisäävä älykkäisiin järjestelmiin perustuva ohjausalgoritmi. Ohjausalgoritmi liitettiin osaksi puutavarakuormaimen ohjausta. Ohjaimen kehittely suoritettiin aluksi simulointimallien avulla. Laajemmat ohjaimen testaukset suoritettiin laboratoriossa fyysisen prototyypin avulla. Tuloksena puutavarakuormaimen puomin väsymiskestoikäennuste saatiin moninkertaistettua. Väsymiskestoiän parantumisen lisäksi ohjainalgoritmi myös vaimentaa kuormaimen värähtelyä.

The aim of the work was to study applications of intelligent control systems in improving the fatigue life of structures in mechatronic machines. The study of intelligent control systems was mainly focused on possibilities of neural networks and fuzzy systems. As a result a control algorithm that increases the fatigue life was developed. The control algorithm was designed to be a part of the control system of a log crane. Design process begin with simulation models of the crane and the control algorithm. More extensive tests were done with the physical prototype of the crane. As a result the fatigue life of the crane was increased such that it will be many times longer than with the traditional control system. Furthermore, developed control algorithm damps substantially the vibrations of the log crane.