Arbetet handlar om styrning och reglering av stegmotorer och permanentmagnetmotorer, genom attanvända det grafiska programmeringsspråket Labview från National Instruments (NI) tillsammansmed hårdvara i form av NI CompactRIO och NI USB datainsamlingskort. Implementeringen har sketti form av en robot med ett för uppgiften specialbyggt styrsystem, PWM – styrning av enpermanentmagnetmotor och en egenkonstruerad manöverdosa. / This report deals about controlling and regulating stepping motors and PM-motors by using thegraphical programming language NI Labview, with hardware NI CompactRIO and NI DAQ-USB.The implementation has been done by controlling a robot with a for the task built system, controllinga PM-motor by PWM and a own created controller.

<p>Arbetet handlar om styrning och reglering av stegmotorer och permanentmagnetmotorer, genom attanvända det grafiska programmeringsspråket Labview från National Instruments (NI) tillsammansmed hårdvara i form av NI CompactRIO och NI USB datainsamlingskort. Implementeringen har sketti form av en robot med ett för uppgiften specialbyggt styrsystem, PWM – styrning av enpermanentmagnetmotor och en egenkonstruerad manöverdosa.</p> / <p>This report deals about controlling and regulating stepping motors and PM-motors by using thegraphical programming language NI Labview, with hardware NI CompactRIO and NI DAQ-USB.The implementation has been done by controlling a robot with a for the task built system, controllinga PM-motor by PWM and a own created controller.</p>

Detta examensarbete har utförts på uppdrag av Stegia AB. Stegias linjärmotorerprovas i en testbänk innan motorerna skickas till den slutliga kunden. Idag finns ettbehov av en testbänk som skall samla in data från utförda tester, minska risken atttesterna utförs fel, samt att testbänken skall vara lättare att använda för produktionspersonalen.Idag innehåller linjärmotortestet många manuella arbetsmoment,vilket innebär en hög risk för felaktiga resultat utan möjlighet till spårbarhet i testresultatet.Målet med detta arbete är att förenkla det slutliga testet av linjärmotorerför produktionspersonal, samt att minska risken för felaktigt utförda tester genomtestautomatisering. Resultatet presenteras i form av en prototyp som har konstruerats,vars syfte är att förbättra test av linjärmotorerna genom att uppfylla målet atträtt utförda tester görs på motorerna. Resultatet säkerställs genom validering ochutvärdering och analys av den framtagna prototypen. / This diploma work has been carried out on behalf of Stegia AB. Stegia manufacturesand sells linear motors that are tested in a test bench before shipped to thecustomer. Today there is a need for a test bench that collects test results from theperformed tests. The company would like to lower the risk of falsely made tests,and to make the test bench easier for the production staff to use. At this moment,the test of the linear motors is made up of several manual tasks before the test iscompleted. This increases the risk of wrong results because of incorrectly madetests, with no traceability of the results. The goal with this diploma work is to lowerthe risk of incorrect test result by automating the testing process for the productionstaff. The result is presented as a prototype, that should increase the reliability ofthe test result of the motors. The result is then validated and analyzed in this report.

Syftet med projektet är att konstruera en inverterad pendel som sedan med hjälp av reglertekniska metoder ska stabiliseras. De linjära regulatorer som prövats är Proportionell, Integrerande och Deriverande (PID) -regulatorn och Linnear Quadratic Gaussian (LQG) -regulatorn som båda är populära och beprövade i industrin. PID-regulatorn är den absolut mest använda regulatorn medan LQG-regulatorn är mer raffinerad och i vissa avseenden en optimal regulator. Regulatorerna programmerades in i mikrokontrollern Arduino Nano som skickar signaler till en motordrivare som styr den stegmotor som ska balansera pendeln. Mycket av arbetet har handlat om att skapa en uppställning som tillåter goda förutsättningar för att pröva regulatorerna. I uppställningen finns delar som utformats i Computor-Aided design (CAD) -verktyget OpenSCAD och skrivits ut på en 3D-skrivare. Den givare vi använt för att mäta pendelns vinkel är en potentiometer infäst i dessa 3D-utskrivna delar. Motorn kunde styras till sin maximala kapacitet och en uppställning har skapats. Dock skulle en starkare motor och en mer robust uppställning möjliggöra en avsevärt bättre reglering. Regulatorerna klarade inte av att stabilisera systemet mer än ett fåtal sekunder, detta bland annat pågrund av tidsbrist till att justera regleringsvariablerna.

Syftet med föreliggande studie är att undersöka vilket motoralternativ som lämpar sig bäst för precis positionsstyrning av särskilda mätantenner, samt hur denna motor skall kunna drivas på ett funktionellt vis. Huvudresultatet som vill uppnås genom detta projekt är en generell motormodul kapabel att styra antennernas olika dimensioner utifrån användarens kommando genom seriell kommunikation från en PC. Studien har genomförts i samarbete med företaget Combitech AB.

Optical scattering measurement devices are used to measure light reflection and light scattering from materials, to obtain data of the surface and bulk properties of materials. The measurement data are often used in research and development projects where material requirements are important, also for quality control in manufacturing processes, in different optical simulations and can be used for photorealistic rendering. In this master thesis project conducted at AFRY, a multifunctional team will develop an optical scattering measurement device that aims to collect data more accurately than current devices on the market. This thesis will focus on the mechanical design of the device which consists of the stability and movement of the components, the environment of the measurements and material selection with a focus on performance and sustainability. The optical model that will act as a basis for the development will be a gonioreflectometer consisting of a material sample, sample holder, light source, detector and an environment in which the measurements are conducted. Some of the physical, cognitive and emotional needs of the intended user are efficient use, low risk of misuse, reliable and high precision. A thorough requirement specification was made as a framework for the concept generation. The selected concept provides the movement of the optical components with an angular step enabling the desired optical scattering measurement. The selected stepper motor and gear ratio provides the flexibility of the movement, making it easy for the user to change angular steps of the optical components, enabling both fine and rough measurements. A separating screen was chosen for both concepts in order to avoid light contamination between measurements and the material sample holder resembles a frame that allows for mounting the material sample outside of the device. The mechanical system has a high stability and the material black anodized aluminum further contributes to the sturdiness of the construction. A physical prototype was created to validate the movement, since the movement of the detector and light source will be similar, only the detector movement was prototyped. The prototype showed that the movement of the detector worked in the desired way, hence the construction of the movement is approved. The scope was delimited in consensus with the project members and supervisors due to the time frame, hence there is future work on the device that should be accounted for. In conclusion, the purpose of the project was fulfilled after delimiting the goals and a conceptual solution was created that fulfilled the requirements of the project. / Optiska mätinstrument används för att mäta ljusreflektion och ljusspridning från material, för att erhålla data om materialets yt- och bulkegenskaper. Mätdata används ofta i forsknings- och utvecklingsprojekt där materialkrav är viktiga, även för kvalitetskontroll i tillverkningsprocesser, i olika optiska simuleringar och kan användas för fotorealistisk rendering. I detta examensarbete, genomfört på AFRY, kommer ett multifunktionellt team att utveckla en optisk spridningsmätningsenhet som syftar till att samla in data mer noggrant. Denna avhandling kommer att fokusera på den mekaniska designen av enheten som består av stabiliteten och rörelsen av komponenterna, mätmiljön och materialval med fokus på prestanda och hållbarhet. Den optiska modellen som kommer att ligga till grund för utvecklingen kommer att vara en gonioreflektometer bestående av ett materialprov, provhållare, ljuskälla, detektor och en miljö där mätningarna genomförs. Några av de fysiska, kognitiva och emotionella behoven hos den avsedda användaren är effektiv användning, låg risk för felanvändning, pålitlighet och hög precision. En noggrann kravspecifikation gjordes som en ram för konceptgenereringen. Det valda konceptet möjliggör rörelse av de optiska komponenterna med ett vinkelsteg som tillåter den önskade optiska spridningsmätningen. Den valda stegmotorn och utväxlingen ger flexibilitet i rörelsen, detta bidrar till att det är enkelt för användaren att ändra vinkelstegen för de optiska komponenterna, vilket tillåter både fina och grova mätningar. En avskiljningsskärm valdes för att undvika ljuskontaminering mellan mätningarna och materialprovhållaren liknar en ram där materialprovet monteras utanför enheten. Det mekaniska systemet har en hög stabilitet och materialet svart anodiserad aluminium bidrar till konstruktionens robusthet. En fysisk prototyp skapades för att validera rörelsen, eftersom rörelsen av detektorn och ljuskällan kommer att vara liknande, återskapades endast detektorns rörelse. Prototypen visade att detektorns rörelse fungerade på önskat sätt, därmed godkänns konstruktionen av rörelsen. Projektets mål avgränsades i samförstånd med projektmedlemmarna och handledarna på grund av tidsramen, därmed finns det framtida arbete för mätinstrumentet som bör beaktas. Sammanfattningsvis uppfylldes projektets syfte efter att målen avgränsats och en konceptuell lösning skapades som uppfyllde projektets krav.