Sistema Pêndulo + Hélice: Controle De Posição: 5 قدم

2024 نویسنده: John Day | [email protected]. آخرین اصلاح شده: 2024-01-30 08:55

در آزمایش های اولیه "Eletrônica Industrial" no semirre semestre de 2018 ، از ادواردو کوئیلو و رودریگو سوسا ، به طور کلی از Aeroespacial و Universal Federal Federal de Minas Gerais استفاده کنید.

O "Sistema pêndulo + hélice: controle de posição" buscou uma abordagem prática de técnicas de controle para posicionar um pêndulo a partir de uma posição de referência setada. Esse controle de posição foi feito utilizando controles dos seguintes tipos: liga/desliga، proporcional (kp)، e proporcional-integral-derivativo (kp، kd، ki). در انتها ، برای مشاهده یک نفوذ در انواع مختلف کنترل ، و یا استفاده از کنترل کننده های سنگین.

مرحله 1: Seleção De Componentes E Materiais

برای ساخت و ساز ، برای استفاده از موارد زیر استفاده کنید:

الترانیکا

2 Potenciômetros (1 دلار آمریکا ، 90 دلار)

1 ترانزیستور Mosfet IRF1404 (8 دلار آمریکا ، 00 دلار)

1 آردوینو uno (34 دلار آمریکا ، 90 دلار)

1 باترییا لیپو (3.7 ولت) (15 دلار آمریکا 00)

کانکتورهای Cabos (R $ 5 ، 00)

1 مقاومت در 100 میلی اهم (0 دلار آمریکا ، 20 دلار)

1 موتور DC 3.7V 48000 دور در دقیقه (R $ 4 ، 00)

مواد

Madeira balsa (para a عجله)

MDF (para o suporte do pêndulo)

Fita isolante

کولا

Equipamentos

سررا

فارادیرا

مجموع کاستو: 70 دلار آمریکا ، 00 (تقریباً)

مرحله 2: Montagem Do Sistema

montagem do sistema é muito Simples، mas uma atenção special foi demand for paracus um de compute muito sensível: o ترانزیستور MOSFET. Seu manuseio deve ser cuidadoso، uma vez que a estática do próprio corpo é capaz de o danificar، se um de seus terminais entrar em contato com o corpo humano.

Lembrete: O potenciômetro de referência، no desenho، na verdade se encontra na haste do pendulo، e varia com a descida e subida do mesmo.

** Dificuldades construtivas/Dicas:

برای انجام آزمایش ، به منظور ساختن MDF با استفاده از لیزر ، و لیزر ضروری است.

O motor، acoplado na ponta do pêndulo، foi 'emendado' com fita crepe e pedaços de madeira para que a hélice، ao girar، não encostasse na madeira e pudesse gerar empuxo corretamente.

شتابزدگی در انجام کارها کافی است و برای انجام این کارها کافی است که از طریق ارتقاء سطح حرکت کنید. (braço de alavanca).

É muito importante que o terra da bateria seja o mesmo terra do Arduino. Sem isso o sistema não liga.

مرحله 3: 1. Sistema De Controle De Posição Liga/Desliga

Na primira estratégia de controle utilisada، inspirados por experimos semelhantes، foi implementado um controle que، a partir da reference sua posição ultrapassasse a mesma. برای مثال:

Foi setada uma posição na referência de 45º؛

O pêndulo inicialmente se encontrava a 0º؛

O sistema liga o motor e o braço sobe؛

A nova medição da posição do braço indica 50º؛

O sistema desliga o motor e o braço desce؛

Mede-se novamente e o braço desceu para 35º؛

O sistema liga o motor e o braço sobe.

E assim a posição do pêndulo é controlada por um "liga/desliga"، deixando o sistema oscilante como pode ser visto no gráfico. هیچ ویدئو ، é possível observar o funcionamento oscilante.

O codigo comentado esta disponivel برای بارگیری.

مرحله 4: 2. کنترل متناسب

بدون سیستم کنترل ، یک کنترل از راه دور (tracão do motor controlada por PWM) é proporcional ao valor do erro: o ângulo medido pelo potenciômetro de medição é comparado com o ângulo desejado e este erro lic ro ro ro ro ro ro ao potencia fornecida ao motor. Por isso، conforme o braço se aproxima da posição desejada، a tração do motor é diminuida. Isso proporciona uma subida um pouco mais suave do que no sistema liga e desliga، porém também acarreta um erro em rejîma permanente (o braço se estabiliza em uma posição um pouco abaixo da desejada)

بدون هیچ گونه تأیید ، برای ساده تر ، و یا به طور مداوم ما را از طریق یک شماره 0255 کنترل کنید ، اما این مشکل را نمی توانید از طریق یک راه حل ثابت برای اصلاح این اشتباه انجام دهید.

O codigo esta disponivel برای بارگیری.

مرحله 5: 3. کنترل مشتق از یکپارچه-انتگرال

بدون سیستم PID ، یک راه حل برای کنترل 3 ویژگی خاص انجام اشتباه است:

1- (Parcela Proporcional) O valor do erro assim como no proprocional proporcional.

2- (Parcela Integral) A soma dos valores de erro ao longo do tempo. Quanto maior o tempo em que há um valor de erro ، maior a contribuição dessa parcela para ação de control.

3- (Parcela Derivativa) A variação instantânea do erro. Quanto mais o erro varia no tempo، maior é a contribuição dessa parcela.

به عنوان ثابت ، می توانید از PID proporciona یا subida suca استفاده کنید و از آن استفاده کنید ، یک جزء انتزاعی را انتخاب کنید ، به طور دائمی در رژیم غذایی خود از بین برید.

O código está disponível para download.