| Summary: | Lastbilar körandes i nordiska vinterförhållanden riskerar att strålkastare, och andra lyktor blir täckta utav is. Detta hindrar ljuset från att skina på vägen, något som måste åtgärdas manuellt utav föraren. Tidigare har problemet varit löst genom den extra värme som strålas från glödlamporna i lyktorna men i och med övergången till LED har detta problem vuxit. Strålkastarna är nu i behov av en lösning som kan ta bort, samt förhindra att ny, snö och is från linserna. Detta examensarbete, som utfördes på Scania CV, Södertälje, undersöker kontrollmetoder för en termisk avisnings lösning. Projektets huvuduppgift har varit att utveckla och använda en simuleringsmodell för avisnings processen. Modellen används sedan för att jämföra två stycken kontrollmetoder för avisningen och för att förhindra att ny is bildas. För att hitta en lämplig termisk avisningslösning undersöktes de tre alternativen för värmetransport i material. En potentiell lösning för varje alternativ jämfördes sedan med varandra. Den bästa lösning var den som använder värmeledning i form utav värmeslingor i linsen. Denna lösning låter värmaren vara nära isen och använder sig av den effektivaste transportalternativet. Värmaren inkluderas i simuleringsmodellen om beskriver värmetransporten i en lins täckt med is. Två kontrollmetoder valdes sedan baserat på en litteraturstudie inom området. Studien resulterade i två hybrid controllers, en som använder sig utav gain-scheduling och en andra som använder sig utav en smith-prediktor. Både metoder implementerades i simuleringsmodellen och deras prestanda jämfördes. Hybrid controllern med smith-prediktorn fanns vara den metod som presterade bäst, då den var både snabbare samt hade mindre översläng. Metoden visade sig dock vara känsligare mot störningar på återkopplingen. Kontrollmetoden med smith prediktorn är den som rekommenderas för användning i vidare arbete med den avisnings lösning. Ett första steg innan implementering med hårdvara föreslås vara jobb på ett filter för återkopplingen. === t has been discovered that trucks driving in Nordic winter conditions run the risk of the headlights, and other lights, getting covered in ice and snow. This prevents the lights from illuminating he roads. It has previously been solved by excess heat from the light bulbs, with the recent change to LED lights this problem has escalated. The headlights are now in need of a de-icing system capable of removing ice and snow, as well as preventing it from building up on the lenses. This thesis project carried out at Scania CV, Södertälje, deals with the controlling method for a thermal de-icing solution. The main task of the project was the development and use of simulation model for a chosen heater solution. On this model two developed control methods were compared. In order to find a suitable thermal solution, the three different modes of heat transport were investigated and a solution for each mode was compared against each other. The best solution found was resistance wires molded into the lens, this due to being near the ice and having the most efficient mode of transfer. This solution was incorporated into a simulation model, that described the heat transfer process of a lens covered in ice. Two control methods were chosen based of a literature research, a hybrid controller using gain scheduling and a second hybrid controller using a smith predictor. These were implemented into the simulation model and their performance compared. The smith predictor had the better performance out of the two, being generally faster and has less overshoot. The method does have problems with feedback disturbances, requiring filters in real life implementations. The control method using smith prediction is the one recommended for future work on this project. Before implementation on hardware work needs to be done regarding filtering.
|
|---|
