폐루프 적재: 네 가지 제어 방식
휠 로더 네 대가 약 100만 개 입자 속에서 함께 적재하며, 각각 다른 제어기로 움직입니다. 버킷 실린더의 힘을 감시해 버킷을 안쪽으로 기울이는 속도를 낮추자, 비슷한 수준으로 조정한 고정 동작 스케줄보다 적재량은 11% 늘고 에너지는 31% 줄었습니다.
실린더로 구동되는 31개 강체의 굴절식 기계를 VeloxSim의 입상체 솔버와 연성했습니다. 네 대를 동시에 실행하며, 약 100만 개의 토양 입자가 버킷과 직접 상호작용합니다.
이어서 폐루프를 구성했습니다. 제어기는 버킷 실린더의 힘을 감시하다가 재료가 차오르면 버킷을 안쪽으로 기울이는 속도를 낮춥니다. 버킷을 무리하게 안쪽으로 기울여 기계가 지면에서 들리게 만들지 않습니다. 비슷한 수준으로 조정한 고정 동작 스케줄과 비교해 적재량은 11% 많고 에너지는 31% 적었습니다.
첫 결과는 비교 기준보다 5배 이상 좋아 보였지만, 그 비교 기준은 저희가 손으로 조정한 스케줄이었습니다. 폐루프 제어기 자체의 동작을 고정 스케줄로 복사하자 차이의 대부분이 사라졌습니다. 남은 차이는 단 하나, 실린더 부하가 커질 때 버킷을 안쪽으로 기울이는 속도를 낮추는 것이었습니다. 이를 알아내는 데 네 가지 제어 방식이 필요했습니다.
사용한 솔버: NDEM(당사의 실시간 입상체 엔진)
시뮬레이션 설정
- 기계
- 굴절식 휠 로더 4대, 각 31개 강체, 실린더 구동
- 재료
- 약 100만 개 토양 입자가 버킷과 직접 상호작용
- 비교
- 제어 방식 4가지. 비교 기준은 비슷한 수준으로 조정한 고정 동작 스케줄
시뮬레이션 결과
- 적재량
- 11% 증가
- 에너지
- 31% 감소
- 핵심 요인
- 실린더 부하가 커질 때 버킷을 안쪽으로 기울이는 속도를 낮춤
모두 시뮬레이션 결과이며 실제 기계로 측정한 값이 아닙니다.
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