Change search
CiteExportLink to record
Permanent link

Direct link
Cite
Citation style
  • apa
  • ieee
  • modern-language-association-8th-edition
  • vancouver
  • Other style
More styles
Language
  • de-DE
  • en-GB
  • en-US
  • fi-FI
  • nn-NO
  • nn-NB
  • sv-SE
  • Other locale
More languages
Output format
  • html
  • text
  • asciidoc
  • rtf
Robust and Adaptive MotionControl for Windscreen Wiping onCommercial Vehicles
KTH, School of Industrial Engineering and Management (ITM), Machine Design (Dept.).
2018 (English)Independent thesis Advanced level (degree of Master (Two Years)), 20 credits / 30 HE creditsStudent thesisAlternative title
Robust och adaptiv rörelsestyrning för vindrutetorkning på kommersiella fordon (Swedish)
Abstract [sv]

För att kunna framföra ett fordon på ett säkert sätt är vindrutetorkning är en viktig del. Men, baraför att det är en viktig del i användandet innebär det inte att det är en viktig del i utvecklingen.Detta har visat sig genom att funktionen och designen av vindrutetorkare på lastbilar har varitdensamma i årtionden. När hytten till Scanias senaste lastbilsmodell designades så minskadestjockleken på torpedväggen för att spara vikt. Detta minskade även styvheten i hytten, vilket fickde vibrationer som inducerades vid körning av vindrutetorkarna att nå en kritisk gräns.Problemställningen för detta exjobb var därför att förstå ursprunget till dessa vibrationer och hurdelsystemen interagerar med varandra genom att utföra modellbaserad utveckling (MBD).Uppgiften var att undersöka vilka ändringar som behövde genomföras i styrningen avvindrutetorkarna och systemspecifikationen för den inbyggda styrenheten för att reduceravibrationerna och säkerställa Scanias position som premiummärke även i framtiden.Vindrutetorkarsystemet modellerades i Simulink, med både Simulink-block och Simscapemodeller.En strömberoende spänningskontroller för rörelsestyrning utvecklades för att sedanverifieras på nuvarande hårdvara. Rekommendationer för framtida arbete på ECU gällandesystemfrekvens för mätning samt algoritmdesign gjordes, samt helhetstänket vid design av ett nyttsystem poängterades.Resultaten visar att styrning av en likströmsmotor med ström som ingångsparameter ärkomplicerat då strömmen varierar kraftigt på grund av störningar. Algoritmen som behandlarmätdatat måste därför vara väldigt robust eftersom filtrering påverkar systemet genom att läggatill fas i kontrollern, vilket ger eftersläpningar.Kommande arbetsinsatser bör fokusera på hur man väljer komponenter som matchar varandragällande likströmsmotor och ECU. Desto mer logik som placeras i motorn, desto mindre datorkraftbehövs i den inbyggda styrenheten.

Abstract [en]

Windscreen wiping is an important part of driving safety and vehicle maneuverability. However,importance does not automatically imply progression, and the wiping functionality for heavycommercial vehicles have remained roughly the same through decades. When redesigning the cabfor the latest truck generation at Scania, the thickness of the firewall was reduced to save weight.This reduced the stiffness of the cab, which made the vibrations in the throttle pedal from actuatingthe windscreen wiper rise to a critical level.The problem definition in this thesis was to understand the root-cause and cooperation in thesystem by doing modelling and Model-Based Design (MBD), rather than starting withexperimental verification. The task was to investigate what changes needed to be made in thecontrolling of the wiper motor and system specification of the ECU to reduce vibrations and ensureScania's position as a premium brand in the future.The windscreen wiping system was modelled in Simulink, with both Simulink blocks andSimscape models. A current-measuring voltage-controller for motion-profiles was developed andverified on real production hardware. Recommendation for future development of next ECUgeneration regarding sampling time and controller design was made and the importance ofconsidering the whole system design was emphasized.Results showed that controlling with current measurement of DC-motors as input parameter is avolatile approach due to disturbances. The algorithms depending on this measurement needs to bevery robust, since filtering adds unwanted delay to the control loop.Further investigations should be made in the component selection when mapping motors with thecorrect driver. The more logic placed in the motor, the less need for a complex ECU and viceversa.

Place, publisher, year, edition, pages
2018. , p. 86
Series
TRITA-ITM-EX ; 2018:162
Keywords [en]
motion control, current measurement, windscreen wiping, dc motor, pwm, modelbased design
Keywords [sv]
rörelsestyrning, strömmätning, vindrutetorkning, dc-motor, pwm, modellbaserad utveckling
National Category
Mechanical Engineering
Identifiers
URN: urn:nbn:se:kth:diva-232433OAI: oai:DiVA.org:kth-232433DiVA, id: diva2:1234092
External cooperation
Scania CV AB
Supervisors
Examiners
Available from: 2018-07-23 Created: 2018-07-23 Last updated: 2018-07-23Bibliographically approved

Open Access in DiVA

fulltext(6568 kB)8 downloads
File information
File name FULLTEXT01.pdfFile size 6568 kBChecksum SHA-512
671c7e6307aa80e801e6ee5f40e35f1491cb3401bbc7b0240211a0abcd81c8c38c522cdf0c15a75caed8cea12a77a1d4a2d487d23098d4f3cd40d3cd80beec81
Type fulltextMimetype application/pdf

By organisation
Machine Design (Dept.)
Mechanical Engineering

Search outside of DiVA

GoogleGoogle Scholar
Total: 8 downloads
The number of downloads is the sum of all downloads of full texts. It may include eg previous versions that are now no longer available

urn-nbn

Altmetric score

urn-nbn
Total: 8 hits
CiteExportLink to record
Permanent link

Direct link
Cite
Citation style
  • apa
  • ieee
  • modern-language-association-8th-edition
  • vancouver
  • Other style
More styles
Language
  • de-DE
  • en-GB
  • en-US
  • fi-FI
  • nn-NO
  • nn-NB
  • sv-SE
  • Other locale
More languages
Output format
  • html
  • text
  • asciidoc
  • rtf