| طراحی و ساخت پمپ پیستونی تک سیلندر با کنترلر PI |
| کد مقاله : 1064-ICME (R1) |
| نویسندگان |
|
متین شیخ بکلو1، بهنام معتکف ایمانی *2 1دانشجوی دانشگاه فردوسی مشهد 2استاد گروه مهندسی مکانیک دانشگاه فردوسی مشهد |
| چکیده مقاله |
| انگیزه اصلی این پژوهش، پاسخ به نیاز روزافزون صنایع به سیستمهای پمپاژ دقیق، کنترلپذیر و کمهزینه برای کاربردهایی نظیر روانکاری ماشین ابزار، روانکاری کمینه (MQL) و میکروفلوئیدیک است. بر این اساس، هدف پژوهش، طراحی، ساخت و اعتبارسنجی یک پمپ پیستونی تک سیلندر با قابلیت کنترل دقیق فشار در حلقه بسته تعیین گردید. روش انجام کار شامل طراحی و ساخت یک پمپ پیستونی با عملگر خطی سلونوئیدی، توسعه، ساخت و کالیبراسیون یک سیستم سنجش فشار اختصاصی با بهینهسازی سختافزاری مبدل HX711 جهت افزایش نرخ نمونهبرداری به 80 هرتز، و در نهایت پیادهسازی الگوریتم کنترلر تناسبی-انتگرالی (PID) بر روی میکروکنترلر ESP32 میباشد. ضرایب کنترلر با استفاده از یک روش بهینهسازی تجربی ساختار یافته تنظیم گردید و واسط گرافیکی کاربر برای نظارت آنلاین بر سیستم توسعه یافت. نتایج آزمایشگاهی عملکرد مطلوب سیستم کنترل شده را به اثبات رساند. سیستم توانست با سرعتی بالا (زمان صعود کمتر از 0.3 ثانیه) و پایداری کامل، بدون فراجهش و خطای حالت ماندگار به نقاط تنظیم مختلف دست یابد. همچنین، قابلیت ردیابی ورودیهای شیب (Ramp) و عملکرد خطی دبی بر حسب فرکانس با موفقیت تأیید شد. ارزش و نوآوری این پژوهش در طراحی و ساخت پمپ پیستونی با عملگر سلونوئیدی و سیستم سنجش فشار بر پایه مبدل HX711 برای کاربرد کنترلی، و ارائه یک راه حل جامع از سخت افزار تا نرمافزار کنترلی و واسط کاربری نهفته است که جایگزین عملی برای سیستمهای گرانقیمت تجاری ارائه میدهد. |
| کلیدواژه ها |
| پمپ پیستونی، کنترل فشار، کنترلر، سلونوید، سنسور فشار |
| وضعیت: پذیرفته شده برای ارسال فایل های ارائه پوستر |
