Sistema Pêndulo + Hélice: Controle De Posição: 5 žingsniai

2024 Autorius: John Day | [email protected]. Paskutinį kartą keistas: 2024-01-30 10:47

Eksperimentuokite, kaip sudaryti šios temos disciplinos „Eletrônica Industrial“, 2018 m. Pirmojo semestro, pradedantiesiems Eduardo Coelho ir Rodrigo Sousa, ar ne, „Aeroespacial na Universidade Federal de Minas Gerais“.

O "Sistema pêndulo + hélice: controle de posição" buscou uma abordagem prática de técnicas de controle para pozicionar 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). Galiausiai, stebėjimas ir įtaka įvairiems patarimams kontroliuoti, ir sudėtinga sintetinė kontrolė.

1 žingsnis: „Seleção De Componentes E Materiais“

Projektavimo projektavimas, panaudojimas:

Eletrônica

2 puodeliai (1, 90 USD)

1 tranzistorius „Mosfet IRF1404“(R $ 8, 00)

1 „Arduino uno“(34, 90 USD)

1 „Bateria Lipo“(3,7 V) (15 000 USD)

„Cabos“konektoriai (R $ 5, 00)

1 rezistorius 100 mili omų (0, 20 USD)

1 variklis DC 3,7 V 48000 aps / min (4 USD, 00)

Materiais

Madeiros balsa (skubu)

MDF (para o suporte do pêndulo)

Fita izolante

Kola

Equipamentos

Serra

Furadeira

Iš viso: 70,00 USD (apytiksliai)

2 žingsnis: „Montagem Do Sistema“

Sistemos montažas yra paprastas, jis gali būti atrenkamas ypatingai, kai reikalaujama, kad komponentai būtų jautrūs: tranzistorius 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 shate do pêndulo, e varia com a descida e subida do mesmo.

** Dificuldades construtivas/Dicas:

Eksperimento pagrindas, MDF sudėtinio lazerio ir lazerio gamyba, ir eskala de graus também foi gravada com laser.

O variklis, akoplado ir ponta do pêndulo, kaip „emendado“com fita crepe and pedaços de madeira para que a hélice, ao girar, não encostasse with madeira and pudesse gerar empuxo corretamente.

Paskubėti reikia, kad būtų pakankamai laiko, ar užtektų para que o empuxo do motor seja o suficiente para elevá-la. (braço de alavanca).

Tai yra svarbi baterija ir baterija, ar ne Arduino. Sem isso o sistema não liga.

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

Pirminė estratė de controle utilizada, įkvėpimo eksperimentai, semelhantes, foi implementado um controle que, partir da referência (do potenciômetro de referência) ir da medição da posição do pêndulo, ligava o motor caso ele estivesse abaixo da refer-o e e sua posição ultrapassasse a mesma. Pavyzdžiui:

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 arba motor e o braço sobe.

E assim a posição do pêndulo é controlada por um um "liga/desliga", deixando o system oscilante como pode ser visto no gráfico. Nėra vaizdo įrašo, jis yra stebimas arba funkcinis oscilante.

O codigo comentado esta disponivel parsisiųsti.

4 veiksmas: 2. Proporcional Control

Nėra sistemos valdymo kontrolės, a aão de control (tração do motor controlada por PWM) ir proporcingo ao valor do erro: o ângulo medido pelo potencialo metro de medição é comparado com o ângulo desejado e este erro é multiplicado por uma constante para obter qual será potencia fornecida ao variklis. 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 system liga e desliga, porém também acarreta um erro em mode permanente (o braço se estabiliza em uma posição um pouco abaixo da desejada)

Nėra kodo, por simplicidade, o erro é medido em graus e ação de controle é um número de 0 a 255, porém não há problem pois pode-se mudar a constante para corrigir este erro.

O codigo esta disponivel parsisiųsti.

5 žingsnis: 3. Kontroliuokite integruotą derinį

Nėra sistemos PID, ação de controle leva em apsvarstymas 3 charakteristikos klysta:

1- (Parcela Proporcional) O valor do erro assim como no controle 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 a ação de controle.

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

Com as konstantos sertifikatai, ar kontroliuoti PID proporcijas, uma subida suave até o ângulo desejado e, devido a parcela integral, corrige qualquer erro em mode permanente.

Atsisiųskite nemokamą kodą.