วิทยานิพนธ์ (วศ.ม.)--จุฬาลงกรณ์มหาวิทยาลัย, 2545

วิทยานิพนธ์ฉบับนี้ เสนองานวิจัยเกี่ยวกับการศึกษาถึงผลของขนาดและความถี่ของสัญญาณอินพุตความถี่สูง (Dither) ที่สามารถชดเชยแรงเสียดทานในเวลาจริงที่เกิดขึ้นในระบบทางกล โดยทำการเปรียบเทียบผลการควบคุมตำแหน่งของระบบ เนื่องจากแรงเสียดทานที่เกิดขึ้น ณ บริเวณตำแหน่งอ้างอิงจะมีลักษณะไม่เชิงเส้น และมีความไม่ต่อเนื่องสูง ดังนั้นวิทยานิพนธ์นี้จะศึกษาถึงวิธีการใช้สัญญาณ Dither เพื่อลดค่าผิดพลาดทางตำแหน่งในภาวะเสถียร (steady state error) ที่เกิดจากแรงเสียดทานในระบบ อีกทั้งสามารถนำสัญญาณ Dither ไปชดเชยแรงเสียดทาน พร้อมกับตัวชดเชยที่อ้างอิงแบบจำลอง เพื่อลดค่าผิดพลาดทางตำแหน่งได้อย่างสมบูรณ์ งานวิจัยนี้ได้จำลองการควบคุมมอเตอร์ที่มีความเสียดทาน พร้อมทั้งได้ทดลองในชุดทดลองระบบทางกลจำนวน 3 ชุดทดลอง ประกอบด้วย ระบบส่งกำลังของบริษัท ECP รุ่น 220 ชุดมอเตอร์รุ่น 767 และ แขนหุ่น CRS Robotics โดยทำการวัดค่าผิดพลาดทางตำแหน่งของมอเตอร์ จากการสั่งให้มอเตอร์หมุนเป็นฟังก์ชั่นขั้น ซึ่งผลการทดลองสามารถแสดงให้เห็นว่า วิธีการชดเชยแรงเสียดทานด้วยการใส่สัญญาณ Dither สามารถลดค่าความผิดพลาดที่เป็นผลมาจากแรงเสียดทานลงได้ ในขณะที่การใช้ตัวชดเชยแรงเสียดทานที่อ้างอิงแบบจำลองจะสามารถลดช่วงเวลาขึ้น (Rise time) ของระบบควบคุม ในการศึกษาถึงผลของขนาดและความถี่ของสัญญาณ Dither ในระบบแขนหุ่นยนต์ CRS Robotics พบว่าขนาดของสัญญาณ Dither ที่เหมาะสมควรจะมีค่าอย่างน้อยเท่ากับแรงเสียดทานสถิตย์สูงสุด และความถี่ที่เหมาะสม ควรจะมีค่าอยู่ในช่วงความถี่ใช้งาน (Bandwidth) ของระบบควบคุม ซึ่งผลการทดลองแสดงให้เห็นว่าขนาดของสัญญาณ Dither ที่ต่ำกว่าแรงเสียดทานสถิตย์สูงสุด และที่ความถี่สูงเกินกว่าความถี่ใช้งานของชุดทดลอง สัญญาณ Dither จะไม่สามารถชดเชยแรงเสียดทานได้อย่างสมบูรณ์ ทำให้เกิดค่าผิดพลาดในการควบคุมตำแหน่งขึ้น