Järjestelmä Pêndulo + Hélice: Controle De Posição: 5 vaihetta

2024 Kirjoittaja: John Day | [email protected]. Viimeksi muokattu: 2024-01-30 09:01

Este Experiento foi desenvolvido como trabalho prático of disciplina "Eletrônica Industrial", ei vuoden 2018 ensimmäistä lukua, pelit Alunos Eduardo Coelho ja Rodrigo Sousa.

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 tips: liga/desliga, proporcional (kp), e proporcional-integral-derivativo (kp, kd, ki). Viimeinen asia, joka havaitaan ja vaikuttaa erilaisiin vaikutuksiin, ja se on monimutkainen ja synteettinen.

Vaihe 1: Seleção De Componentes E Materiais

Rakennusprojekto, käyttötavat:

Eletrônica

2 potenciometriä (R $ 1, 90)

1 Transistori Mosfet IRF1404 (R $ 8, 00)

1 Arduino uno (R $ 34, 90)

1 Bateria Lipo (3,7 V) (R $ 15, 00)

Cabos -liittimet (R $ 5, 00)

1 vastus 100 mili ohmia (0 $, 20)

1 moottori DC 3,7 V 48000 rpm (4 dollaria, 00)

Materiais

Madeiran balsa (kiireesti)

MDF (para o suporte do pêndulo)

Fita isolante

Cola

Equipamentos

Serra

Furadeira

Hinta yhteensä: R $ 70, 00 (noin)

Vaihe 2: Montagem Do Sistema

Montagem system system mu muito simples, mas uma atenção especial foi demandada para um komponente muito sensiovel: o transistor 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 fastte do pêndulo, e varia com a descida e subida do mesmo.

** Dificuldades construtivas/Dicas:

Perus kokeiluun, MDF -laserivalmisteiden valmistamiseen ja laser -laserin escala de graus também foi gravada com.

O moottori, acoplado na ponta do pêndulo, foem 'emendado' com fita crepe e pedagogços de madeira para que a hélice, ao girar, não encostasse na madeira and pudesse gerar empuxo corretamente.

Nopeasti kehitetty ser longa tai riittänyt para que o empuxo do motor seja tai riistävä para elevá-la. (braço de alavanca).

Tämä on tärkeä akun tai akun seja tai mesmo terra do Arduino. Sem isso o system não liga.

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

Ensisijainen estratégia de controle utilizada, inspiraatiot kokeilujen semelhantesiin, toteutettu ohjauksen valvonnassa, osittain viittaus (kaikki mahdolliset viittaukset) e da medição da posição do pêndulo, ligava o motor caso ele estivesse abaixo da reference-casia sua posição ultrapassasse a mesma. Esimerkki:

Foi setada uma posição na referência de 45º;

O pêndulo inicialmente se encontrava a 0º;

O järjestelmä liga tai moottori e bra bra soo;

A nova medição da posição do braço indica 50º;

O järjestelmä desliga tai moottori e o braço desce;

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

O järjestelmä liga tai moottori e bra bra soo.

E assim a posição do pêndulo é controlada por um "liga/desliga", deixando o system oscilante como pode ser visto no gráfico. Ei videota, vaan tarkkaile tai toimita oscilante.

O codigo comentado esta disponivel lataa.

Vaihe 4: 2. Ohjaa Proporcional

No system de controle proporcional, ação de controlle (tração do motor controlada por PWM) ja proporcional ao valor do erro: o ângulo medido pelo potentiaalimetro de medição é comparado com o ângulo desejado e este erro é multiplicado por uma Constante para obter qual será potenssi fornecida ao -moottori. Esimerkiksi, tunnustaa tai braço se aproxima da posição desejada, tração do motor é diminuida. Isso proporciona uma subida um pouco mais suave do que no system ligaliga des desliga, porém também acarreta um erro em system permanente (o braço se estabiliza em uma posição um pouco abaixo da desejada)

Ei códigoa, yksinkertaisuutta, tai erro ja 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 lataa.

Vaihe 5: 3. Ohjaa Proporcional-Integral Derivativo

Ei PID -järjestelmää, ação de controle leva em harkintavalta 3 ominaisuutta, jotka ovat virheellisiä:

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) Variação instantânea do erro. Quanto mais tai erro varia no tempo, maior é and contribuição dessa parcela.

Com vakioilla varmenteilla, tai valvoa PID -suhteita uma subida suave até o ângulo desejado e, devido a parcela integral, corrige qualquer erro em system permanente.

O código está disponível para download.