261 |
Identifikace parametrů asynchronního motoru / Identification of AC induction motor parametersKřížek, Tomáš January 2008 (has links)
This thesis describes and realizes (in program Matlab/Simulink and in the microcontroller Freescale 56F8346) one off-line identification method of AC Induction motor parameters which are necessary to implement the field-oriented control strategy. The identification metod identify leakage inductance, magnetizing inductance and secondary time constants. The presented method is evaluted, advantages and disadvantages of this method are evaluated with reference to their possible use in real-machine. The experimental results and schemes which are presented demonstrate the feasibility methods. The thesis is dividend in seven chapters. Second chapter describes the basic principle and model AC induction motor. Third chapter generally describes identification methods. Fourth, fifth and sixth chapters deal with method which is based on a previous work of the authors [4] and [5].
|
262 |
Turbokódy a jejich použití ve sdělovacích systémech / Turbocodes and their application in telecommunication systemsTrčka, Tomáš January 2008 (has links)
This Diploma thesis deals with Turbo code problems. The Turbo codes belong to the group of error correction codes, sometimes referred to as forward error correcting (FEC) codes or channel codes. This thesis can be thematically divided into two basic parts. The first part describes turbo code encoder and decoder block diagram with the illustration of two most frequently used iterative decoding algorithms (SOVA and MAP). The end of this part contains best known turbo codes, which are used in present communication systems. The second part pursues simulation results for the turbo codes using Binary Phase Shift Keying (BPSK) over Additive White Gaussian Noise (AWGN) channels. These simulations were created in the MATLAB/SIMULINK computer program. It will be shown here, that there exist many different parameters, greatly affecting turbo codes performance. Some of these parameters are: number of decoding iterations used, the input data frame length, generating polynoms and RSC encoders constraint lengths, properly designed interleaving block, decoding algorithm used, etc.
|
263 |
Řízení stroje s PM v d-q osách při použití Matlab/Simulink / Control of salient PM machine using d-q frame machine model and Matlab SimulinkDušek, Jiří January 2010 (has links)
Tato práce se zabývá synchronním motorem s permanentními magnety na rotoru (PMSM), jeho modelováním a návrhu regulační struktury. V práci jsou uvedeny způsoby a výhody použití permanentních magnetů v elektrických motorech. Dále se práce zabývá transformací třífázové soustavy do dq0. Pomocí Parkovy transformace jsou v práci odvozeny rovnice stroje v dq0 souřadnicovém systému a vytvořeny náhradní schémata stroje v dq osách. Rovnice i schémata zahrnují jak ztráty v mědi, tak ztráty v železe. Náhradní schémata jsou popsány elektrickými a mechanickými rovnicemi a následně překresleny do grafické podoby v programu Matlab Simulink. Vytvořeny jsou dva modely PMSM, jeden s uvažováním ztrát v železe a druhý bez těchto ztrát. Pro oba dva modely je zde popsán postup návrhu regulátorů proudu a otáček. Pro model, u kterého jsou uvažovány ztráty v železe je navíc použito více druhů řídicích strategií a tyto strategie jsou mezi sebou navzájem porovnány.
|
264 |
Modellbasierte Auslegung des Antriebsstrangs eines NT-PEM-Brennstoffzellen-DemonstratorfahrzeugsLöser, Rico, Wiener, Patrick, Pierer, Alexander, Hoffmann, Michael 27 May 2022 (has links)
Diese Arbeit setzt sich mit der Gesamtheit des Antriebsstrangs vom Brennstoffzellen-Modul bis zum Rad auseinander. Hierfür wird das Verhalten der Niedertemperatur-Polymerelektrolyt-Brennstoffzelle als Einzelzelle und zusammengeschalten als Stack mithilfe eines vereinfachten Greybox-Modells in MATLAB/Simulink® beschrieben. Das Modell, welches zudem an ein idealisiertes aber aussagekräftiges Antriebsstrangmodell gekoppelt ist, erlaubt die Auslegung der Antriebskomponenten für konkrete Betriebsszenarien unter Variation der zu- und abgeführten Medien sowie der Zustandsgrößen Temperatur und Druck. Simulierte Drehmomentverläufe im berechneten Motorkennfeld mit effektivem Arbeitspunkt, Zwischenkreisspannungen und auftretende Verluste in den elektrischen Komponenten bieten die Grundlage, um bereits in der Entwicklungsphase das Zusammenwirken der Antriebskomponenten abzuschätzen und den Antriebsstrang für ein Demonstratorfahrzeug auslegen zu können. / This work addresses the entirety of the powertrain from the fuel cell module to the wheel. For this purpose, the behaviour of the low-temperature polymer electrolyte fuel cell as a single cell and assembled as a stack is described using a simplified greybox model in MATLAB/Simulink®. The model, which is also coupled to an idealized but conclusive powertrain model, allows the design of the powertrain components by varying the media supplied and discharged as well as the state variables temperature and pressure. Simulated torque progressions in the calculated engine characteristics with the effective operating point, DC link voltages and losses occurring in the electrical components provide the basis for estimating the interaction of the powertrain components in the development phase and for dimensioning the powertrain for a demonstrator vehicle.
|
265 |
Massbalans av salt, kväve och fosfor i Dynestadsjön : En pilotstudie innefattande flödesmätningar och modellering / Mass balance of salt, nitrogen and phosphorus in Dynestasjön : A pilot study including flow measurements and modelingSpett, Isak January 2021 (has links)
Dynestadsjön in Gamleby, Västervik municipality, has a history of collapses due to lack ofoxygen and high levels of salt, nitrogen and phosphorus. The high levels of nutrients havegiven rise to deteriorating living conditions for aquatic organisms. At the times when a collapsehas occurred, the upper water layer has become oxygen-free, which has led to a large part oflife in the water being lost. During the collapses, a powerful stench of sulfur was spread. Theaccumulated amounts of nutrients in the lake are assumed to have arisen due to the inflow ofbrackish water that occurs at regular intervals from Gamlebyviken. In recent years, numerousmeasures have been taken to reduce the nutrient load in the lake in order to improve its waterquality. A more innovative, and thus less proven measure, has been to pump water from thebottom layer of Dynestadsjön and use these volumes to irrigate crops. The volumes that arepumped contains significant amounts of the undesirable nutrients and thereby reduce thestress of the lake and its organisms. In order to perform this and other possible measures ona larger scale, it is necessary to be aware of the mass balance of salt and nutrients that existsin the lake. The aim of this study has been to map out the various flows that make up the massbalance and recreate it in the form of a simulation model in the programs MATLAB andSimulink. Also, an evaluation of the effects of the withdrawn volumes through pumping hasbeen performed and a discussion of what affects the inflow and outflow from Dynestadsjön'soutlet has been made.From the results it can be stated that the exchange of water that takes place at the lake's outletstrongly affects the mass balance of salt and nutrients in Dynestadsjön. It can also be statedthat the change in the amount of nutrients in the lake largely follows the same pattern as itsvolume. When inflow of brackish water from Gamlebyviken occurs, the amount of saltincreases and thus also the salinity. The runoff which contains a relatively low salinitycontributes to a diluting factor of salinity. This flow, on the other hand, supplies the lake withundesirable amounts of nitrogen and phosphorus as a result of a catchment area where theland use mainly consists of forestry and agriculture. The volumes extracted from the bottomlayer have contributed with a clearly reduced amount of nutrients relative to the startingamounts. The amounts that have been added to the layer through sedimentation and stratifyingis however unknown. High levels of salt are pumped out with the irrigation water. If theseamounts are enriched in the soil, it may cause problems in future harvests. The constant shiftsin the direction of flow at the outlet of Dynestadsjön are assumed to be due to so-called wateroscillation arising on the coast because of strong winds. The deep, long, narrow Gamlebyvikenwith its open inlet towards the sea is considered to have great potential for this phenomenonto occur. Variations in air pressure are also considered to affect the flow. For the time periodexamined, the variations of the air pressure have been evaluated. These variations correspondto large changes in the water level compared with the lake's location above sea level. / Dynestadsjön i Gamleby, Västerviks kommun, har en historia av kollapser till följd av syrebristsamt höga halter havssalt, kväve och fosfor. De höga halterna näringsämnen har gett upphovtill försämrade levnadsförhållanden för fisk och andra vattenlevande organismer. Då sjönkollapsar stiger syrefritt bottenvatten upp till ytskiktet och orsakar fiskdöd. Vid kollapserna haräven en kraftfull stank av svavel spridit sig intill sjön. De ackumulerade mängderna salter i sjönantas uppkommit på grund av inflöde av bräckt vatten från Gamlebyviken till Dynestadsjön.Flertalet åtgärder har utförts för att minska näringsbelastningen från land till sjön för attförbättra vattenkvaliteten. Dessa åtgärder har främst varit anläggning av fosfordammar,tvåstegsdiken samt våtmarker. En mer nytänkande, och därmed mindre beprövad åtgärd äratt pumpa vatten från sjöns bottenskikt för att sedan använda detta näringsrika vatten tillbevattning av grödor. Tanken är att volymerna som pumpas upp ska återföra näringsämnentill land och skapa en återcirkulation av det näringsrika vattnet. För att kunna utföra detta samtandra eventuella åtgärder i större skala krävs det förståelse om den massbalans avnäringsämnen som råder i sjön. Syftet med arbetet har varit att utföra mätningar för attkartlägga de olika flödena som utgör massbalansen och återskapa denna i form av en modelli programmen MATLAB och Simulink. En utvärdering kring effekten av de uttagna volymernagenom pumpning har utförts samt en diskussion kring vad som påverkar in- och utflödet urDynestadsjöns utlopp har genomförts.Resultatet visar att det utbyte av vatten som sker vid sjöns utlopp kraftigt påverkarmassbalansen av salt, kväve och fosfor i Dynestadsjön. Vid inflöden av bräckt vatten frånGamlebyviken till Dynestadsjön ökar mängden salt. Tillrinningen från land och andravattendrag har en relativt låg salthalt och bidrar med en utspädande faktor. Flödet förserdäremot sjön med oönskade mängder kväve och fosfor som ett resultat av ettavrinningsområde där markanvändningen till största del består av skogs- och jordbruk.Simuleringarna visar att de uttagna volymerna från bottenskiktet har bidragit till att minskamängden näringsämnen med 25 % relativt de ursprungliga mängderna. Hur stora mängdersom tillkommit skiktet genom sedimentation och skiktning är dock oklart. Höga halter av salthar pumpats upp med bevattningsvattnet. Om mängderna anrikas i marken kan det påverkamarkbördigheten och orsaka problem vid framtida skördar. De ständiga skiftningarna avflödets riktning vid Dynestadsjöns utlopp antas delvis bero av vattenpendling uppkommen vidkusten som ett resultat av kraftiga vindar. Den djupa, långsmala Gamlebyviken anses ha godpotential för att detta fenomen ska kunna inträffa. Även variationer i lufttrycket anses påverkaflödet. För den undersökta tidsperioden har variationerna av lufttrycket utvärderats. Dessavariationer motsvarar förändringar av vattenståndet av samma storleksordning som sjönsbelägna nivå över havet.
|
266 |
Utveckling av en solcellsförsörjningsenhet för IoT-sensornoderMulat, Adane Hailu January 2022 (has links)
Internet of Things (IoT) är en kraftfull plattform för att koppla den fysiska världen till den digitala. IoT och modern sensorteknik möjliggör många nya applikationer inom till exempel industriell övervakning, hälsovård,miljöövervakning, smarta städer, smarta transport och smartlivsstil. I många av dessa applikationer är sensornoder utplacerade i utomhusmiljöer, där de bör fungera under långa tidsperioder. IoT-noder lider av kapacitetbergränsade batterier vilket innebär att deras funktion beror på batteriets livslängd. En lösning kan vara att implementera ett energikördsystem till IoT-noder utomhus. Solenergi är den mest lättillgängliga och användbara energikällan utomhus.Denna energi skördas med hjälp av en solcell (PV-cell). Energin som genereras av solcellspaneler varierar beroende på solstrålningsintensitet och andra faktorer. Syftet med denna undersökning har varit att utveckla en solcellsförsörjningsenhet för IoT-noder utomhus. Detta görs genom att hämta energi från omgivningen (solenergi) och använda den i samband med en Power ManagementIntegrated Circuit (PMIC) och en energilagringsenhet kan livslängden för IoT-noder förlängas samtidigt som underhållskostnader minskas.I undersökningen användes en uppskattningsmetod för att uppskatta solcellens totala energiproduktion, vilket hjälper för att konfigurera en solcellspanel som kan leverera lämplig energi till energiskördsystemet och minska energiförlusten i systemet. En lämplig energi krävs för att PMIC:n ska fungera väl samt systemet ska driva IoT-noder. Denna undersökning har visat att solenergiskördsystemet som består av en självgjord mindre panel, en BQ25570 och en energilagringsenhet (antingen en superkondensator eller ett batteri) kan översvämningsmätaren drivas under sommaren för det första fallet och under hela året för det andra fallet. Om två i parallell KXOB25-01X8F-TR används i systemet i stället för den mindre panelen kan luftkvalitetmätaren drivas under sommaren medan om tre iparallell KXOB25-01X8F-TR används i stället kan noden drivas under hela året. Energiskördsystemet ger mer än 80% effektivitet. / The Internet of Things (IoT) is a powerful platform for connecting the physical world to the digital. IoT and modern sensor technology enable many new applications in domains such as industrial monitoring, health care, environmentalmonitoring, smart cities and so on. In many of these applications, sensor nodes are deployed in outdoorenvironments, where they should operate for long periods oftime. But IoT nodes suffer from capacity-limited batteries,which means that their function depends on the battery life. One solution may be to implement an energy harvestingsystem for IoT nodes outdoors. Solar energy is the most readily available and useful source of energy outdoors. This energy is harvested using a solar cell (PV cell). The energy generated by solar cell panels varies depending on the solar radiation intensity and other factors. The purpose of this study has been to develop a solar cell supply unit for outdoor IoT nodes. This is done by extracting energy from the environment (solar energy) and using it in conjunction with a Power Management Integrating Circuit (PMIC) and energy storage device, the lifespan of IoT nodes can be extended while reducing maintenance costs. The study used an estimation method to estimate solar cell total energy production, which helps to configure a solar cellpanel that can supply suitable energy to the energyharvesting system and reduce the energy loss in the system. A suitable energy is required for the PMIC to work well and the system to power IoT nodes.This study has shown that the solar energy harvesting system consisting of a self-made smaller panel, a BQ25570 and an energy storage unit (either a supercapacitor or a battery), the flood meter can be operated during the summer for the first case and throughout the year for the second case. If two inparallel KXOB25-01X8F-TR are used in the system instead of the smaller panel, the air quality meter can be operated in the lower summer, while if three in parallel KXOB25-01X8F-TR areused instead, the node can be operated throughout the year. The energy harvesting system provides more than 80% efficiency.
|
267 |
Towards a Correct-by-Construction design flow : A case-study from railway signaling systemsHanikat, Marcus January 2021 (has links)
As technological advancements and manufacturing techniques continues to bring us more complex and powerful hardware, software engineers struggle to keep up with this rapid progress and reap the benefits brought by this hardware. In the field of safety-critical system development, where a thorough understanding and deterministic nature of the hardware often is required, the cost of development closely relates to the complexity of the hardware used. For software developers to be able to reap the benefits of the technological advancement in hardware design, a Correct-by-Construction with a model- based design flow seem promising. Even though there seem to be significant benefits in using a Correct-by-Construction workflow for developing safety- critical systems, it is far from exclusively used within the industry. Therefore, this thesis illustrates how a model-based design flow should be applied when developing safety-critical systems for usage in the rail transport sector. This thesis also explores the benefits Correct-by-Construction can bring to the development process of safety-critical systems. Within this thesis, two different modeling tools, ForSyDe and Simulink, were used to achieve a model-based design flow. The functionality of these tools is investigated to see how they can be used for developing safety-critical systems, meeting the EN 50128 standard. The result presented is an example of how these tools can be used within a model-based design flow which meets the EN 50128 standard for developing Safety Integrity Level (SIL) 4 systems. The thesis also compares the tools investigated and highlights their differences. Finally, future work required to create a complete Correct-by-Construction workflow that complies with the EN 50128 standard requirements for system development is identified. / Allt eftersom teknologiska framsteg och tillverkningstekniker fortsätter att ge oss tillgång till mer komplex och kraftfull hårdvara så kämpar mjukvaruingenjörer fibrilit med att kunna hänga med i denna utvecklingstakt och kunna utnyttja de nya möjligheterna som denna nya hårdvara ger. Inom fältet för säkerhetskritiska system, där en genomgående förståelse av och deterministiska egenskaper för hårdvara ofta krävs, så är kostnaden för utveckling nära relaterat till komplexiteten för hårdvaran som används. För att kunna ta till vara på de fördelar som dessa nya teknologiska framsteg för med sig så föreslås ofta användningen av utvecklingsprocessen Korrektvid- Konstruktion. Även fast det verkar finnas stora fördelar med att använda Korrekt-vid-Konstruktion som utvecklingsprocess så har det inte sett en bred användning inom industrin. På grund av detta så försöker denna avhandling svara på hur ett modelleringsbaserat utvecklingsflöde kan användas vid utveckling av säkerhetskritiska system för tågtransportsektorn. Arbetet undersöker även fördelarna med användningen av Korrekt-vid-Konstruktion vid utveckling av säkerhetskritiska system. Arbetet i denna avhandling undersöker hur två olika modeleringsverktyg, ForSyDe och Simulink, kan användas i ett modeleringsbasert utvecklingsflöde. Funktionaliteten för dessa modeleringsverktyg undersöks för att se hur dem kan användas för utveckling av säkerhetskritiska system på ett sätt som klarar av kraven i EN 50128 standarden. Resultaten som presenteras är ett exempel på hur dessa verktyg kan användas i ett modeleringsbaserat utvecklingsflöde som möter kraven i EN 50128 standarden för utveckling av SIL 4 system. Arbetet jämför även de undersökta modeleringsverktygen för att påvisa deras skillnader. Till sist så beskrivs det framtida arbete som krävs för att få till en komplett utvecklingsprocess som är Korrekt-vid-Konstruktion och även möter systemutvecklingskraven i EN 50128 standarden.
|
268 |
Modeling and Simulation of a Hybrid PowertrainHedon, Martin January 2018 (has links)
Hybrid powertrains represent the current trend on passenger cars. The purpose of thisreport is to create a basic model of a hybrid powertrain in Matlab/Simulinkenvironment and study their performance over certification driving cycle. Threecommonly used architectures are modeled and discussed in Simulink. Hence, the basiccomponents of a powertrain – battery, electric machine and combustion engine – arestudied and basic models are realized. A Thevenin equivalent circuit is used to simulatethe behavior of the battery, and the combustion engine is modeled after a Willansmodel. The electric machine model is based on a known efficiency map. Then, thearchitectures are created as well as their control strategies. The control strategies arecreated through state diagrams, and implemented into the Simulink model viaStateflow charts. A validation procedure is presented in order to study the consistencyof the models. / Hybrid drivlinor representerar en central personbilstrend. Syftet med rapporten är attpresentera en grundläggande modell för en hybrid drivlina i Matlab/Simulink. Trearkitekturer behandlas och har implementerats i Simulink. Sedan studeras degrundläggande komponenterna i ett drivaggregat (batteri, elmaskin ochförbränningsmotor). En Thevenin-ekvivalent krets används för att simulera batterietsbeteende. Förbränningsmotorn är modellerad efter en Willans-modell.Elmaskinmodellen är baserad på en känd verkningsgradsmapp. De tillhörandestyrstrategierna med hjälp av tillståndsdiagram. De implementeras i Simulinkmodellenmed hjälp av Stateflow-diagram. Ett valideringsförfarande presenteras ochvisar modellernas konsistens.
|
269 |
Extended Kalman Filter as Observer for a Hydrofoiling Watercraft : Modelling of a new hydrofoiling concept, based on the Spherical Inverted Pendulum ModelThålin, Adam January 2022 (has links)
Hydrofoiling in general has the potential to revolutionize watercraft in the future since it allows smoother and faster transport on water with less energy consumption than traditional planning hulls. Even if the concept of hydrofoiling has been around since the last century, development in control theory and material science together with increased computing power has led to a growing interest for the technology. Especially in water sports such as speed sailing and surfing due to its superiority in speed and comfort. Researchers and students at the Engineering Mechanics Department at KTH, Royal Institute of Technology, Stockholm are working on a new type of watercraft, utilizing only one single hydrofoil with the intention to minimize drag for faster and smoother rides in various wave and weather conditions. The difficulties lie in understanding the relationship between actuators and the mechanics. This thesis is a continuation work from a previous thesis which designed a control strategy based on a model with 4 degrees of freedom (DOF). Due to simplifications and linearizations, the 4 DOF model was not rich enough to meet the performance requirements. This thesis presents a 6 DOF model by deriving the mechanical equations for the spherical inverted pendulum and actuation from the hydrofoiling module. The inverted pendulum model is a well-known control problem that can be solved with different strategies. By showing that the hydrofoiling concept can be modelled as an inverted pendulum, it is also shown that it can be controlled as an inverted pendulum. The derived model is used together with an Extended Kalman Filter to create an observer. The observer is validated with a spherical inverted pendulum model in Matlab and the block diagram environment, Simulink. Simulation results show that the 6 DOF model is able to produce accurate state estimation of the watercraft even in the presence of stochastic measurement noise. It is also concluded that viscous forces, that arise from the watercraft being partly surrounded by water and partly by air, need further investigation. / Principen för bärplan är att generera lyftkraft från vattnet på samma sätt som flygplansvingar genererar lyftkraft från luften för att lyfta farkostens skrov ur vattnet. Detta minskar motståndet från friktionen mellan skrov och vatten vilket möjliggör snabbare och jämnare transport på vatten med en lägre energiförbrukning än traditionella planande skrov. På senare år har tekniken fått ett uppsving i och med framsteg inom strömningsmekanik, reglerteknik och materiallära. Detta i takt med datorers ökande beräkningskraft har lett till att bärplanskonstruktioner har kunnat uppvisa en överlägsenhet i vattensporter som kappsegling och surfing när det kommer till fart och komfort. Forskare och studenter på avdelningen för farkostteknik och solidmekanik vid Kungliga Tekniska Högskolan, Stockholm arbetar med att ta fram en ny typ av farkost med en minimal bärplansdesign, FoilCart. Dess utformning gör att det mekaniska beteendet kan liknas vid en inverterad pendel, vilket är ett välkänt, olinjärt reglerproblem som kan lösas på flera sätt. Denna avhandling är ett vidarearbete som bygger på en modell med fyra frihetsgrader från en tidigare avhandling kring FoilCart-projektet. Modellen med fyra frihetsgrader var, på grund av förenklingar och linjärisering av systemdynamiken, bristfällig och kunde inte garantera en robust balansering av farkosten förutom i linjäriseringspunkten. Modellen som presenteras i denna avhandling har sex frihetsgrader. Mekaniken och systemdynamiken härleds från den sfäriska inverterade pendeln tillsammans med styrningen från bärplansmodulen, utan förenklingar och linjärisering. Modellen används i ett Kalmanfilter för att konstruera en observatör för tillståndsrekonstruktion. Den framtagna modellen valideras med en FoilCart-modell i Simulink. Resultaten visar att observatören kan ge en noggrann tillståndsrekonstruktion även vid simulerat mätbrus i mätsignalen. Avhandlingen syftar till att visa hur den inverterade pendelmodellen kan användas vid framtida implementation av rekonstruerad tillståndsåterkoppling. I och med avgränsningar i avhandlingen finns det också en del strömningsmekaniska aspekter som inte tagits med vid framtagningen av denna modell. Eftersom farkosten delvis är omgiven av vatten och delvis av luft skulle det vara intressant att undersöka om noggrannheten i tillståndsrekonstruktionen kan förbättras genom att använda avancerad strömningsmekanik.
|
270 |
Comparing Four Modelling Methods for the Simulation of a Soft Quadruped Robot / En jämförelse mellan fyra modelleringsmetoder för simulering av en fyrbent mjuk robotLagrelius, Karin January 2022 (has links)
A soft quadruped robot is being developed at the Department of Machine Design and Department of Production Engineering at KTH. The legs of the robot consist of four continuum actuators that can achieve complex movements. In order to efficiently develop gaits for the robot, reinforcement learning will be used. The learning process will use data from simulation instead of directly from the real robot to save time and resources. However, it is significantly more computationally expensive to simulate soft robotics than rigid, because the physical laws of flexible materials are inherently complex. Because of this, soft robot simulations tend to be slower which limits their usability for reinforcement learning. This thesis explores simulation modelling options in Matlab Simscape for the soft quadruped robot, that can be used in reinforcement learning. Four simulation models of the soft actuator were implemented in order to be tested and compared. Two actuation methods and two build options were chosen based on the literature study and related works, and were then permuted for the different combinations. The tested combinations are: lumped-parameter method actuated by internal force, flexible beam actuated by internal force, lumped-parameter method actuated by cable/pulley network and flexible beam actuated by cable/pulley network. The four actuators were built and tested separately. Computational time and simulation-to-reality gap were used for evaluating the modeling methods. The results show that the best option when modelling the soft actuator for reinforcement learning in Matlab Simscape is to use the lumped-parameter method in combination with a cable and pulley network. High accuracy level can still be achieved despite not keeping the true number of attachment points between the cable and actuator. The number of pulleys in the model is linearly correlated to the time cost required to simulate the model. / En mjuk fyrbent robot är under utveckling vid institutionen för maskinkonstruktion och institutionen för industriell produktion på KTH. Robotens ben består av fyra kontinuerligt deformerbara ställdon som kan åstadkomma komplexa rörelser. För att effektivt utveckla gångstilar till roboten kommer förstärkt inlärning att användas. Inlärningsprocessen kommer att använda data från simulering istället för från den fysiska roboten för att spara tid och resurser. Det är dock betydligt dyrare beräkningsmässigt att simulera mjuk robotik än styv, eftersom flexibla material är mer komplexa. På grund av detta tenderar simuleringar av mjuka robotar att vara långsammare, vilket begränsar deras användbarhet för förstärkt inlärning. Detta examensarbete utforskar därför alternativ för modellering och simulering av den mjuka fyrbenta roboten i Matlab Simscape, med målet att den ska kunna användas med förstärkt inlärning. Fyra olika simuleringsmodeller av det mjuka ställdonet implementerades för att testas och jämföras. Två aktiveringsmetoder och två konstruktionsalternativ valdes baserat på litteraturstudien och relaterade arbeten, och permuterades sedan till möjliga versioner. De testade versionerna är således: klumpparametermetod som aktiveras av intern kraft, flexibel balk som aktiveras av intern kraft, klumpparametermetod som aktiveras av kabelnätverk och flexibel balk som aktiveras av kabelnätverk. De fyra ställdonen byggdes och testades separat. Beräkningstid och grad av verklighetstrogenhet, användes för att jämföra resultaten av dessa tester. Resultaten visar att det bästa alternativet vid modellering av det mjuka ställdonet för förstärkt inlärning i Matlab Simscape är att använda klumpparametermetoden i kombination med ett kabelnätverk. Hög noggrannhetsnivå kan uppnås trots att man inte bibehåller det verkliga antalet fästpunkter mellan kabeln och ställdonet. Antalet fästpunkter för kabeln i modellen är linjärt korrelerat till den tidskostnad som krävs för att simulera modellen.
|
Page generated in 0.0249 seconds