Carroponte - Simulatore simulink del sistema
Il simulatore dell’impianto è interamente contenuto nel subsystem model della libreria CRANE_model.mdl come mostra la figura seguente. Per realizzare una simulazione dell’impianto è necessario copiare tutti i blocchi contenuti in tale subsystem nel top level system di un nuovo schema Simulink.
Il simulatore del carro ponte: CRANE, in colore azzurro, presenta tre ingressi ed una sola uscita mentre la maggior parte dei segnali viene scambiata automaticamente dai blocchi di sensori e attuatori attraverso l’uso di blocchi GOTO e FROM.
Gli ingressi Brake e Hook rappresentano i comandi di azionamento del Freno e del Gancio rispettivamente: impostare Brake=1 comporta l’attivazione del freno, a patto che la velocità di scorrimento del cavo sia inferiore, in valore assoluto, ad 1 cm/sec. Impostare Brake=0 rilascia il freno. Il segnale in uscita OBrake riflette quello di Brake una volta che l’effettivo azionamento del freno sia avvenuto.
Figura 4 Simulatore dell’impianto
Impostare Hook=1 comporta la chiusura del sistema di aggancio che avviene a patto che siano rispettate le specifiche descritte precedentemente; una qualsiasi attivazione del gancio in condizioni differenti da quelle descritte provoca un messaggio di errore e la terminazione della simulazione. Impostare Hook=0 provoca l’apertura del gancio; operazione che porterà al corretto completamento della procedura di sgancio del carico solo se saranno rispettate le specifiche descritte precedentemente.
Il segnale OperationStart avvia il contatore di tempo inetrno alla simulazione; tale segnale va mantenuto a 0.0 durante la procedura di calcolo della lunghezza del cavo di sollevamento e portato e successivemnete mantenuto a 1.0 quando inizia la procedura di spostamento del Gancio.
Il simulatore dell’impianto è provvisto di un sistema che calcola automaticamente, all’avvio della simulazione, il costo dei componenti di tutto il sistema: il Cost Counter; tutti i blocchi Simulink contenuti nel subsystem model della libreria CRANE_model.mdl sono necessari alla realizzazione del simulatore. All’inizio della simulazione il display Components Cost mostra il costo totale di tutti i componenti utilizzati; alla fine della simulazione Il display Operation Time mostra il tempo totale necessario ad effettuare lo spostamento del carico mentre il display Performance mostra un indice di performance del sistema di controllo che tiene conto sia del tempo necessario ad effettuare la manovra che del costo dei componenti dell’impianto. Minore è tale valore, migliori sono da considerarsi le performance del sistema.
Per l’utilizzo del simulatore e’ necessario eseguire due file di configurazione: crane_init.m che inizializza i parametri del sistema e crane_problem.m che predispone le variabili che identificano la manovra da eseguire ed il valore della massa del carico. Il file crane_init.m non deve essere modificato in quanto contiene parametri costanti del simulatore del carro ponte. Il file crane_problem.m può essere modificato per impostare differenti condizioni di test; in particolare le costanti XT0 e YT0 definiscono la posizione iniziale di Bridge e Trolley, le costanti XL0 e YL0 definiscono la posizione iniziale del gancio (questi valori dovrebbero essere impostati uguali a XT0 e YT0 rispettivamente per evitare transitori iniziali sul sistema che, all’accensione è in quiete). Il valore L0 definisce la lunghezza del cavo di sollevamento all’accensione, da considerarsi incognita. Le costanti XS e YS definiscono la posizione iniziale del carico, quella alla quale deve avvenire la presa, mentre le costanti XF e YF rappresentano la posizione desiderata del carico (tali valori sono utilizzati dal simulatore per verificare se la presa del gancio sul carico possa avvenire in sicurezza). La costante mL rappresenta il peso del carico; tale valore va considerato incognito e non può essere utilizzato nel sistema di controllo del carro ponte.
Esempio di file crane_problem.m
%bridge and trolley
XT0=0.0;
YT0=0.0;
%load
XL0=XT0;
YL0=YT0;
%cable length
L0=14.0;
%problem statement
%start
XS=0;
YS=0;
%finish
XF=0;
YF=1;
%load weight
mL=1000;
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Ultima modifica: October 07 2007 06:27:11
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