Robust and Adaptive Motion Control for Windscreen Wiping on Commercial Vehicles

Abstract: För att kunna framföra ett fordon på ett säkert sätt är vindrutetorkning är en viktig del. Men, bara för att det är en viktig del i användandet innebär det inte att det är en viktig del i utvecklingen. Detta har visat sig genom att funktionen och designen av vindrutetorkare på lastbilar har varit densamma i årtionden. När hytten till Scanias senaste lastbilsmodell designades så minskades tjockleken på torpedväggen för att spara vikt. Detta minskade även styvheten i hytten, vilket fick de vibrationer som inducerades vid körning av vindrutetorkarna att nå en kritisk gräns. Problemställningen för detta exjobb var därför att förstå ursprunget till dessa vibrationer och hur delsystemen interagerar med varandra genom att utföra modellbaserad utveckling (MBD). Uppgiften var att undersöka vilka ändringar som behövde genomföras i styrningen av vindrutetorkarna och systemspecifikationen för den inbyggda styrenheten för att reducera vibrationerna och säkerställa Scanias position som premiummärke även i framtiden. Vindrutetorkarsystemet modellerades i Simulink, med både Simulink-block och Simscapemodeller. En strömberoende spänningskontroller för rörelsestyrning utvecklades för att sedan verifieras på nuvarande hårdvara. Rekommendationer för framtida arbete på ECU gällande systemfrekvens för mätning samt algoritmdesign gjordes, samt helhetstänket vid design av ett nytt system poängterades. Resultaten visar att styrning av en likströmsmotor med ström som ingångsparameter är komplicerat då strömmen varierar kraftigt på grund av störningar. Algoritmen som behandlar mätdatat måste därför vara väldigt robust eftersom filtrering påverkar systemet genom att lägga till fas i kontrollern, vilket ger eftersläpningar. Kommande arbetsinsatser bör fokusera på hur man väljer komponenter som matchar varandra gällande likströmsmotor och ECU. Desto mer logik som placeras i motorn, desto mindre datorkraft behövs i den inbyggda styrenheten.