<p>This master thesis covers the development of an automatic tuning process for the existing speed controller for drive systems. The drive systems are resonant two-mass systems where a motor is used to drive a load connected by a shaft. The developed method relies heavily on system identification and the construction of a complete mechanical model of the process. With this approach, the common problem with poor load speed control that derives from measuring only the motor speed can be addressed and solved for a majority of such processes.</p><p>The automatic tuning method has along with general test functions been implemented in a complete tool for automatic tuning, testing and performance evaluation and reporting for drive systems.</p>

This master thesis covers the development of an automatic tuning process for the existing speed controller for drive systems. The drive systems are resonant two-mass systems where a motor is used to drive a load connected by a shaft. The developed method relies heavily on system identification and the construction of a complete mechanical model of the process. With this approach, the common problem with poor load speed control that derives from measuring only the motor speed can be addressed and solved for a majority of such processes. The automatic tuning method has along with general test functions been implemented in a complete tool for automatic tuning, testing and performance evaluation and reporting for drive systems.

The transition to more environmentally sustainable transports, as well as rising fuel prices create a demand for efficient means of transportation. Liftable axles have shown potential to save fuel and reduces tire wear on heavy vehicles. This thesis proposes a simulation environment and a control method for the electronically controlled air suspension system on a four axle truck that enables axle lifting. The goal of the work is to propose a control method that fulfills certain safety criteria and is robust to disturbances introduced by an external un-modeled controller. A simulation environment is proposed, based upon two different physical models of the suspension system. The first model offers simplicity for the initial tuning of the controller and the second model serves as a platform for more realistic testing of the controller before the final vehicle test. The results from the vehicle tests show that the proposed controller is able to regulate the pressure in the suspension bellows to the desired load distribution between the axles of the vehicle, while the vehicle is maintaining a certain height above ground. The vehicle test showed that it was difficult to read the correct pressure in the suspension bellows when the valves controlling the airflow in and out of the suspension bellow were open. A method for compensating the error when the valves are open is proposed. / Övergången till hållbara och miljövänliga transporter samt stigande bränslepriser skapar en efterfrågan av mer effektiva transportmedel. Lyftbara axlar har visats medföra minskad bränsleförbrukning och däckslitage. Denna uppsats föreslår en simuleringsmiljö samt en metod för reglering av det elektroniskt styrda luftfjädringssystemet på en fyraxlig lastbil som möjliggör lyftning av en axel. Målet med arbetet är att föreslå en metod för reglering av systemet som uppfyller en rad säkerhetskriterier och är robust för störningar introducerade av en extern, icke-modellerad styrenhet. Den föreslagna simuleringsmiljön är baserad på två olika fysiska modeller av fjädringssystemet. Den första modellen karakteriseras av dess enkelhet och används för inledande testning och justering av regulatorn. Den andra modellen används för mer realistisk testning av regulatorn innan det avslutande fordonstestet. Resultatet från fordonstesterna visar att den föreslagna regulatorn kan reglera trycket i luftbälgen till den önskade lastfördelningen mellan axlarna på fordonet medan dess höjd bibehålls. Under fordonstestet konstaterades att det inte gick att avläsa det korrekta trycket i luftbälgen när ventilerna som styr luftflödet till och från luftbälgen var öppna. En metod för att kompensera felet som uppstår när ventilerna är öppna föreslås.

The electrification era has been marked up by an increase in volume of electric vehicles which are directly or indirectly powered by electricity. Railways, roadways and airways are being electrified as we speak at their own respective rate. In addition to that upcoming concepts for transport solution such as hyperloop also described as the fifth mode of transportation will be electrified. The current thesis work is based on developing the model and control of the propulsion system of a scaled Hyperloop pod designed by student team KTH Hyperloop representing KTH. The team competes in Hyperloop competition organized by Spacex and the goal is to achieve the highest possible speed in a given distance and track designed by SpaceX. In order to achieve the goal of being the fastest, the scaled pod uses a Double Sided Linear Induction Motor (DSLIM) as mentioned in the subsequent chapter. The motor modelling is done on Simulink and is similar to a rotary induction motor (RIM). However the presence of end effect in DSLIM makes it different from RIM and has been discussed subsequently. The control strategy uses a synchronous frame PI control for the current control and sensor based speed control for controlling the speed of the pod.The speed control output is a reference current which is used as an input to the current controller which finally gives voltage as the control output. The corresponding bandwidth for the various loops have been calculated based on motor parameters as discussed in the method section. The validation of the motor model and the corresponding controller has been discussed in the result section, where the accuracy of the controller for the designed modelled is discussed. / Elektrifieringstiden har präglats av en ökning i volym av elfordon som direkt eller indirekt drivs med el. Järnvägar, vägar och luftvägar elektrifieras just nu med deras respektive takt. Utöver det kommer kommande koncept för transportlösning som hyperloop som också beskrivs som det femte transportsättet att elektrifieras. Detta examensarbete bygger på att utveckla modellen och regleringen av framdrivningssystemet för en nedskalad Hyperloop-pod utvecklad av studentteamet KTH Hyperloop som representerar KTH. Teamet tävlar i Hyperloop-tävlingen organiserad av SpaceX och målet är att uppnå högsta möjliga hastighet på ett visst avstånd och spår framtaget av SpaceX. För att uppnå målet om att vara snabbast använder den nedskalade podden en dubbelsidig elektrisk linjär induktionsmotor (DSLIM) som nämns i det följande kapitlet. Den elektriska motormodelleringen görs i Simulink och liknar en roterande induktionsmotor(RIM). Men närvaron av ’end effect’ i DSLIM gör den annorlunda än RIM och har diskuterats därefter. Styrstrategin använder en synkron ram-PI-styrning för strömstyrning och sensorbaserad hastighetsreglering för att styra hastigheten på podden. Varvtalsstyrningsutgången är en referensström som används som en ingång till den nuvarande styrenheten som slutligen ger spänning som slutling styrning. Motsvarande bandbredd för de olika slingorna har beräknats baserat på elektriska motorparametrar som diskuterats i metodavsnittet.Valideringen av elmotormodellen och motsvarande styrenhet har diskuterats i resultatsektionen, där noggrannheten hos styrenheten för den konstruerade modellerna diskuteras.