АПАРАТНО-ПРОГРАМНИЙ КОМПЛЕКС ДЛЯ ДОСЛІДЖЕННЯ ПОЗИЦІЙНОГО ПНЕВМОПРИВОДУ НА ОСНОВІ БЕЗШТОКОВОГО ЦИЛІНДРА
А. В. Касьян, О. С. Галецький
Остання редакція: 2026-05-05
Анотація
У роботі висвітлено проєктування та реалізацію апаратно-програмного комплексу, призначеного для лабораторних досліджень енергоефективного пневматичного позиційного приводу. Основу установки складає безштоковий пневмоциліндр з ходом 600 мм, підключений до чотирьох електромагнітних клапанів, що забезпечують незалежне подавання та випуск стисненого повітря з обох порожнин. Керування здійснюється мікроконтролером ESP32, а вимірювання переміщення каретки — лазерним далекоміром по шині I2C. Розроблене програмне забезпечення мовою Python дає змогу задавати параметри експерименту, візуалізувати поточне положення та автоматизувати процедуру випробувань. Описано можливі типи дослідів: аналіз залежності переміщення від часу подавання повітря, дослідження динаміки стравлювання та оцінка точності позиціонування за різних тисків. Результати підтверджують працездатність комплексу та його придатність для верифікації алгоритмів керування пневмоприводами.
Ключові слова
пневматичний позиційний привід; позиціонування; енергоефективний привід; експериментальний стенд; безштоковий циліндр
Посилання
1. Rivin D. E. Design of precision pneumatic drives. Precision Engineering. 1995. Vol. 17, No. 1. P. 25–34.
2. Al-Mahmoud A., Zaier A. Pneumatic bellows actuated parallel platform control with adjustable stiffness using a hybrid feed-forward and variable gain I-controller. arXiv preprint. 2023. arXiv:2306.10832.
3. Qi H., Bone G. M., Zhang Y. Position Control of Pneumatic Actuators Using Three-Mode Discrete-Valued Model Predictive Control. Actuators. 2019. Vol. 8, No. 3. P. 56. DOI: 10.3390/act8030056.
4. Deng L., Li Z., Liu X., Lu R. Energy-saving methods in pneumatic actuator stroke using compressed air. The Journal of Engineering. 2022. DOI: 10.1049/tje2.12000.
5. Mazare M., Taghizadeh M., Kazemi M. G. Optimal hybrid scheme of dynamic neural network and PID controller based on harmony search algorithm to control a PWM-driven pneumatic actuator position. J. Vib. Control. 2018. Vol. 24. P. 3538–3554.