The purpose of this thesis is to evaluate Rapid Control Prototyping which is apart of the Model-Based Design concept that makes it possible to convenientlytest prototype control algorithms directly on the real system. The evaluation ishere done by designing two different controllers, a gain-scheduled P controllerand a linear Model Predictive Controller (mpc), for the lowering of the forks of aforklift.The two controllers are first tested in a simulation environment. The thesis con-tains two different simulation models: one physical where only minor parameteradjustments are done and one estimated black-box model. After evaluating thecontrollers in a simulation environment they are tested on a real forklift with areal-time target machine.The designed controllers have different strengths and weaknesses as one is non-linear and single variable, the P controller, and the other linear and multivariable,thempc. The P controller has a smooth movement in all situations without be-ing slow, unlike thempc. The disadvantage of the P controller compared to thempcis that there is no guarantee that the P controller will keep the speed limit,whereas thempcapproach gives such a guarantee.The better performance of the P controller outweighs the speed limit guaranteeand thus a conclusion is drawn that the nonlinearities of the system has a largereffect than the multivariable aspect. Also, another conclusion drawn is that work-ing with Model-Based Design and Rapid Control Prototyping makes it possibleto test many different ideas on a real forklift without spending a lot of time onimplementation. / Syftet med detta examensarbete är att utvärdera Rapid Control Prototyping vil-ket är en del av modellbaserad utveckling som gör det möjligt att enkelt testamodeller av styralgoritmer direkt på det riktiga systemet. Utvärderingen är gjordgenom att testa två olika regulatorer, en P-regulator med parameterstyrning ochen linjär modelbaserad prediktionsregulator (mpc), för sänkningen av gafflarnapå en truck.De två regulatorerna testas först i en simuleringsmiljö. I arbetet används två olikasimuleringsmodeller: en fysikalisk där endast mindre parameterjusteringar görsoch en estimerad black-box modell. Efter att regulatorerna utvärderas i simule-ringsmiljön testas de även på en riktig truck med hjälp av automatisk kodgenere-ring och exekvering på en dedikerad hårdvaruplattform.De konstruerade regulatorerna har olika för- och nackdelar eftersom en är olinjäroch envariabel, P-regulatorn, och en är linjär men flervariabel,mpc:n. P-regulatornhar en mjuk rörelse i alla lägen utan att bli för långsam, till skillnad frånmpc:n.Nackdelen med P-regulatorn, jämfört medmpc:n är att det inte finns någon ga-ranti för att P-regulatorn håller hastighetsbegränsningen sommpc:n gör.P-regulatorns bättre prestanda överväger garantin om att hålla hastighetsbegräns-ningen och därför dras slutsatsen att olinjäriteterna i systemet överväger effekter-na av det faktum att det också är flervariabelt. En annan slutsats är att modell-baserad utveckling och Rapid Control Prototyping gör det möjligt att testa fleraolika idéer på en riktig gaffeltruck utan att spendera för mycket tid på implemen-tationen.
| Identifer | oai:union.ndltd.org:UPSALLA1/oai:DiVA.org:liu-158715 |
| Date | January 2019 |
| Creators | Jansson, Lovisa, Nilsson, Amanda |
| Publisher | Linköpings universitet, Reglerteknik, Linköpings universitet, Reglerteknik |
| Source Sets | DiVA Archive at Upsalla University |
| Language | English |
| Detected Language | Swedish |
| Type | Student thesis, info:eu-repo/semantics/bachelorThesis, text |
| Format | application/pdf |
| Rights | info:eu-repo/semantics/openAccess |
Page generated in 0.0048 seconds