Real-Time Acceleration Estimation of a Slider Crank Mechanism with an Enhanced Adaptive Windowing Technique

Ergin KILIÇ

doi:https://doi.org/10.31590/ejosat.1008233

Makale detayları

Real-Time Acceleration Estimation of a Slider Crank Mechanism with an Enhanced Adaptive Windowing Technique

Yazarlar:

Ergin KILIÇ

Yayıncı:

Osman SAĞDIÇ

Ana Başlıklar:

Uygulamalı fizik

Dergi:

European Journal of Science and Technology 2021 Vol. Issue 28, pp.506-510

Belge Tipi:

Makale

Yayın Tarihi:

11/2021

Belge Dili:

İngilizce

Document ID (Org No.):

2000917155

Sıklık:

Üç Aylık

eISSN:

2148-2683

DOI:

https://doi.org/10.31590/ejosat.1008233

Anahtar kelimeler:

Özet:

 

In this paper, a real-time implementation of a second-order adaptive windowing technique for acceleration estimation is presented for a slider crank mechanism. It is shown that there are some critical parameters which should be carefully set to proper values for a satisfactory acceleration estimation. In this technique, the size of the window is automatically enlarged until the position errors will not be out of the error bands defined by the user. In order to show the effectiveness of the second-order adaptive windowing technique in real-time, a test setup composed of a slider-crank mechanism is used. In the performed tests, only the crank angle is measured via an incremental encoder having a 1024 pulse per revolution, and then, the slider acceleration is estimated by the help of some kinematic calculations using the outputs of the second-order adaptive windowing technique. The estimated acceleration results are directly compared with an acceleration sensor having a measurement range with ±6g with a nominal 0-200 Hz bandwidth attached on the slider. It is found that the root-mean-square value of the acceleration errors along the entire motion profile is at tolerable level so that this effective acceleration estimation technique could be applied to various on-line robotic applications as a soft sensor.

 

Bu çalışmada, bir krank-biyel mekanizması için ivme tahmini için ikinci dereceden bir uyarlanabilir pencereleme tekniğinin gerçek zamanlı bir uygulaması sunulmaktadır. Doğru bir ivme tahmini için uygun değerlere dikkatlice ayarlanması gereken bazı kritik parametreler olduğu gösterilmiştir. Bu teknikte pencerenin boyutu, konum hataları kullanıcı tarafından tanımlanan hata bantlarının dışına çıkmayıncaya kadar otomatik olarak büyütülür. İkinci mertebeden uyarlamalı pencereleme tekniğinin etkinliğini gerçek zamanlı olarak gösterebilmek için krank-biyel mekanizmasından oluşan bir test düzeneği kullanılmıştır. Yapılan testlerde, devir başına 1024 darbeye sahip artımlı bir optik kodlayıcı ile krank açısı ölçülmekte olup sonrasında ikinci dereceden uyarlamalı pencereleme tekniği kullanılarak bazı kinematik hesaplamalar yardımıyla kızak uzvunun ivmesi tahmin edilmektedir. Tahmin edilen ivme değerleri, kızağa bağlı 0-200 Hz nominal bant genişliğine ve ±6g ölçüm aralığına sahip bir ivmelenme sensörü ile doğrudan karşılaştırılmaktadır. Tüm hareket profili boyunca ivme hatalarının karekök-ortalama değerinin tolere edilebilir düzeyde olduğu ve dolayısıyla bu etkin ivme tahminleme tekniğinin çeşitli çevrimiçi robotik uygulamalarda bir yumuşak sensor olarak kolaylıkla uygulanabileceği gösterilmiştir.

Makale detayları

Real-Time Acceleration Estimation of a Slider Crank Mechanism with an Enhanced Adaptive Windowing Technique

Yazarlar:

Ergin KILIÇ

Yayıncı:

Osman SAĞDIÇ

Ana Başlıklar:

Uygulamalı fizik

Dergi:

European Journal of Science and Technology 2021 Vol. Issue 28, pp.506-510

Belge Tipi:

Makale

Yayın Tarihi:

11/2021

Belge Dili:

İngilizce

Document ID (Org No.):

2000917155

Sıklık:

Üç Aylık

eISSN:

2148-2683

DOI:

https://doi.org/10.31590/ejosat.1008233

Optik enkoderler

İvme sensörleri

İvme tahminleme

Uyarlanabilir pencereleme tekniği.

Sayı

Makale detayları

Real-Time Acceleration Estimation of a Slider Crank Mechanism with an Enhanced Adaptive Windowing Technique

Yazarlar: Ergin KILIÇ

Yayıncı: Osman SAĞDIÇ

Ana Başlıklar: Uygulamalı fizik

Dergi: European Journal of Science and Technology 2021 Vol. Issue 28, pp.506-510

Belge Tipi: Makale

Yayın Tarihi: 11/2021

Belge Dili: İngilizce

Document ID (Org No.): 2000917155

Sıklık: Üç Aylık

eISSN: 2148-2683

DOI: https://doi.org/10.31590/ejosat.1008233

Optik enkoderler

İvme sensörleri

İvme tahminleme

Uyarlanabilir pencereleme tekniği.

Sayı

Yazarlar:

Ergin KILIÇ

Yayıncı:

Osman SAĞDIÇ

Ana Başlıklar:

Uygulamalı fizik

Dergi:

European Journal of Science and Technology 2021 Vol. Issue 28, pp.506-510

Belge Tipi:

Makale

Yayın Tarihi:

11/2021

Belge Dili:

İngilizce

Document ID (Org No.):

2000917155

Sıklık:

Üç Aylık

eISSN:

2148-2683

DOI:

https://doi.org/10.31590/ejosat.1008233