Printer Casus Ebox

De Printerkop

Tweedejaars casus - 4G031
2012 - 2013

---

Updates:
21-09-2012 - "Printer Casus" Wiki is online

---

Introductie

Bij het printen met een inkjet-printer wordt inkt op papier gespoten. Om een hoge resolutie te krijgen, is het van belang dat de inkt op de juiste plaats op het papier wordt gespoten. Dit betekent dat de inktdruppels met een hoge nauwkeurigheid gepositioneerd moeten worden en dat dit een reproduceerbaar, robuust proces moet zijn. De inktreservoirs bevinden zich in de printerkop. Door de positie van de printerkop real-time te meten, kan deze middels een feedback en feedfoward regeling robuust en met hoge nauwkeurigheid gepositioneerd worden. Voor de casus wordt een uitgeklede versie van een HP printer gebruikt die hieronder is weergegeven.

Figuur 1

Doel van de casus

De doelstelling van de casus is: Ontwerp en beproef een (op de computer te implementeren) regelaar om de printerkop, die alleen langs een rechte lijn kan bewegen, op een voorgeschreven plaats of langs een voorgeschreven trajectorie te positioneren.

Casus omschrijving

Het positioneren van een lichaam ten opzichte van een referentieframe is een probleem dat in veel mechanische systemen terugkomt. Voorbeelden hiervan zijn het positioneren van een printerkop ten opzichte van een vel papier en van de grijper van een assemblagerobot ten opzichte van een printed circuit board. Ter wille van de flexibiliteit en de inzetbaarheid wordt in dergelijke systemen vaak gebruik gemaakt van regelbare motoren. Daarbij wordt de werkelijke positie van het te positioneren lichaam gemeten en vergeleken met de gewenste positie ervan. Het verschil wordt gebruikt om de motoren zodanig aan te sturen, dat het lichaam alsnog naar de gewenste positie gaat. Voor de bepaling van een strategie daarvoor kan gebruik worden gemaakt van een wiskundig model van het systeem. Binnen de regeltechniek zijn vele concepten ontwikkeld om, uitgaande van een (zo eenvoudig mogelijk maar wel bruikbaar) model, te komen tot een algoritme voor de berekening van die motor-besturingssignalen. Denk hierbij bijvoorbeeld aan P(I)D-regelaars, al dan niet met compensatie voor af te schatten verstoringen zoals wrijving.

Het is de bedoeling om in deze casus het hele proces van een globale probleemstelling tot een werkend systeem te doorlopen. Daarbij moeten in ieder geval aan de orde komen: het leren kennen van de printer die als voorbeeld dient in deze casus, het instrumenteren en het verwerken van meetgegevens met het notebook, het opstellen van een wiskundig model, gevolgd door een bepaling van de relevante modelparameters, het ontwerpen en implementeren van een regelaar, en de beoordeling van de kwaliteit van het geregelde systeem, dit laatste zowel ten aanzien van de prestatie in het tijddomein als (b.v. via een model) de stabiliteitsmarges van het geregelde systeem.

Praktische informatie

De Casuscoördinator is René van de Molengraft (, GEM-Z -1.141). Voor practische vragen en de experimenten kun je terecht bij ????. De laatste informatie betreffende de casus is te vinden op deze internetpagina. Looptijd van de casus: vrijdag 28 september tot donderdag 25 oktober.

Verder is het verplicht om aanwezig te zijn tijdens de groepsbijeenkomsten en het casus ondersteunend college. Ben je niet aanwezig, neem dan contact op met Suzanne Jacobs (, GEM-Z 1.119).

Indeling OGO groepen

Groep	Tutor	Zaal	Tijdstip woensdag	Tijdstip vrijdgag
1	Sava Marinkov	WL OGO 9	08.45 – 09.45	08.45 – 09.45
2	Sava Marinkov	WL OGO 9	09.45 – 10.45	09.45 – 10.45
3	Rob Hoogendijk	WL OGO 10	08.45 – 09.45	08.45 – 09.45
4	Rob Hoogendijk	WL OGO 10	09.45 – 10.45	09.45 – 10.45
5	Jos Elfring	WL OGO 11	08.45 – 09.45	08.45 – 09.45
6	Jos Elfring	WL OGO 11	09.45 – 10.45	09.45 – 10.45
7	Michael Ronde	WL OGO 12	08.45 – 09.45	08.45 – 09.45
8	Michael Ronde	WL OGO 12	09.45 – 10.45	09.45 – 10.45
9	Cesar Lopez	WL OGO 13	08.45 – 09.45	08.45 – 09.45
10	Cesar Lopez	WL OGO 13	09.45 – 10.45	09.45 – 10.45
11	Jacqueline Voncken	WL OGO 14	08.45 – 09.45	08.45 – 09.45
12	Jacqueline Voncken	WL OGO 14	09.45 – 10.45	09.45 – 10.45
13	Ric Jacobs	WL OGO 15	08.45 – 09.45	08.45 – 09.45
14	Ric Jacobs	WL OGO 15	09.45 – 10.45	09.45 – 10.45
15	Rick van der Maas	WL OGO 16	08.45 – 09.45	08.45 – 09.45
16	Rick van der Maas	WL OGO 16	09.45 – 10.45	09.45 – 10.45
17	Emilia Silvas	WL OGO 17	08.45 – 09.45	08.45 – 09.45
18	Emilia Silvas	WL OGO 17	09.45 – 10.45	09.45 – 10.45

\* = Aangepaste tijden ten opzichte van andere groepen.

Experimenten

Voor het gebruik van een opstelling dien je je in te schrijven op de daarvoor bestemde inschrijflijsten in SEL3. Hierbij mag je als groep iedere keer maximaal 1 keer tegelijk voor 1 opstelling inschrijven. Aan de balie in SEL3 kun je de benodigde TUeDACs en toebehoren lenen.

De handleiding voor de experimenten kan gevonden worden onder: Printer Casus Ebox/Experiments manual.

Literatuur

Literatuur die bij deze casus van pas zal komen is:

• G.F. Franklin, J.D. Powell, A. Emami-Naeini; Feedback Control of Dynamic Systems, 3th edition, Addison-Wesley, 1994
• Handleiding van MATLAB en Simulink. MathWorks