Practical study of super-twisting based saturated sliding-mode control of hydraulic pressure

Gößmann-Schmitt, Niklas

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Gößmann-Schmitt, Niklas:

Ilmenau, 2024

2024Bachelorarbeit

Technische Universität Ilmenau (1992-) » Fakultät für Informatik und Automatisierung (1992-) » Institut für Automatisierungs- und Systemtechnik (1992-) » Fachgebiet Regelungstechnik (2000-)

Titel in Englisch:

Practical study of super-twisting based saturated sliding-mode control of hydraulic pressure

Autor*in:

Gößmann-Schmitt, Niklas^TU

Akademische*r Betreuer*in:

Reger, Johann^TU;Rudermann, Michael^TU

Erscheinungsort:

Ilmenau

Erscheinungsjahr:

2024

Umfang:

48 Seiten

Anmerkung:

Bachelorarbeit, Technische Universität Ilmenau, 2024

Sprache des Textes:

Englisch

Ressourcentyp:

Text

Teil der Statistik:

Nein

DESTATIS Fachsystematik:

7155 Steuerungs-, Mess- und Regelungstechnik (elektrisch)

Abstract in Deutsch:

In dieser Arbeit wurde eine praktische Übersicht über einen sliding-mode Regler erster Ordnung und einen super-twisting sliding-mode Regler zweiter Ordnung gegeben. Zwei super-twisting sliding-mode Regler, die gesättigte Systemeingänge berücksichtigen, wurden mithilfe von Simulationen verglichen. Das weitere Ziel war es, die zwei gerade verglichenen Regler zur Druckregelung eines hydraulischen Systems, bestehend aus einem Zylinder mit zwei Kammern, zu verwenden. Der Design-Prozess, um die Regler mit dem Eingang des Systems, d.h. insbesondere mit dem bidirektionalen Ventil, zu verknüpfen, wurde aufgezeigt und die für die Reglerparameter relevanten Systemgrößen wurde ermittelt. Dass das "chattering" Problem in realen Systemen auch bei super-twisting Reglern auftritt wurde aufgezeigt und ein alternativer Berechnungsansatz der super-twisting Parameter, um chattering zu reduzieren, wurde gegeben.

Abstract in Englisch:

In this thesis, a practical overview of the first order sliding mode controller and the second order super-twisting sliding mode controller was given. Two super-twisting algorithms considering saturated system inputs, were compared in numerical simulations. The following goal was it, to use the two just compared controller to control the pressure of an hydraulic system, consisting of a cylinder with two chambers and a directional control valve on the input. The design procedure to apply the two saturated super-twisting algorithms to the system was shown and relevant system parameters to calculate the super-twisting algorithm parameters were determined. That the "chattering" problem still appears for super-twisting algorithms in real systems, was explained and an alternative approach to calculate the super-twisting algorithm parameters to reduce chattering was given.