Sistema Pêndulo + Hélice: Controle De Posição: 5 Βήματα

2024 Συγγραφέας: John Day | [email protected]. Τελευταία τροποποίηση: 2024-01-30 08:35

Πραγματοποιήθηκαν πειραματικές διαδικασίες για τη διεκπεραίωση της «Eletrônica Industrial» στο πρώτο εξάμηνο του 2018, από τον Eduardo Coelho e Rodrigo Sousa, αλλά και από την Aeroespacial στο Universidade Federal de Minas Gerais.

O "Sistema pêndulo + hélice: controle de posição" buscou uma abordagem prática de técnicas de controle para posicionar um pendulo 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). Τελικά, για την παρακολούθηση μιας επιρροής από διάφορους τρόπους ελέγχου, καθώς και για μια συνδικαλιστική εκμετάλλευση.

Βήμα 1: Seleção De Componentes E Materiais

Παράδειγμα κατασκευής, για χρήση:

Eletrônica

2 Potenciômetros (R $ 1, 90)

1 τρανζίστορ Mosfet IRF1404 (R $ 8, 00)

1 Arduino uno (R $ 34, 90)

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

Cabos conectores (5 $ R, 00)

1 Resistor de 100 mili ohms (R $ 0, 20)

1 κινητήρας DC 3.7V 48000RPM (4 $ R, 00)

Materiais

Madeira balsa (για μια βιασύνη)

MDF (para o suporte do pêndulo)

Fita isolante

Δένδρο των τροπικών

Equipamentos

Σέρρα

Φουραντέιρα

Σύνολο Custo: 70 $ R, 00 (κατά προσέγγιση)

Βήμα 2: Montagem Do Sistema

Μοντέλα για τα συστήματα και τις απλές λειτουργίες, είναι ιδιαίτερα χρήσιμες για τη σύνθεσή τους: το τρανζίστορ 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 pêndulo, e varia com a descida e subida do mesmo.

** Dificuldades construtivas/Dicas:

Μια βάση για πειραματισμούς, για την κατασκευή MDF που χρησιμοποιούμε λέιζερ, και για το λέιζερ, καθώς και για το μεγάλο βάρος.

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.

A haste deve ser longa o suficiente para que o empuxo do motor seja o suficiente para liftá-la. (braço de alavanca).

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

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

Na Primeira estratégia de controle utilisada, inspirados por experimos semelhantes, foi implementado um controle que, a partir da reference sua posição ultrapassasse a mesma. Για παράδειγμα:

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. Δεν υπάρχει δυνατότητα παρατήρησης ή λειτουργίας.

O codigo comentado esta disponivel για λήψη.

Βήμα 4: 2. Αναλογικό έλεγχο

No sistema de control proporcional, ação de controle (tracão do motor controlada por PWM) ή proporcional ao valor do erro: o ângulo medido pelo potenciômetro de medição é comparado com o ângulo desejado e este erro lic ado ro ro ro ro μοτέρ potencia fornecida ao. Προς το παρόν, συμμορφώνομαι με το ποιος είναι ο προορισμός, μια διαδρομή για τη μείωση της ταχύτητας. 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)

Δεν χρειάζεται να το κάνετε, για λόγους απλούστευσης, ή για να ελέγξετε το μέγεθός μας και να ελέγξετε το νούμερο μας από το 255, αλλά αυτό δεν μπορεί να είναι πρόβλημα με τον τρόπο με τον οποίο μπορείτε να διορθώσετε το σφάλμα.

O codigo esta disponivel για λήψη.

Βήμα 5: 3. Έλεγχος Proporcional-Integral Derivativo

Δεν υπάρχει σύστημα PID, μια διαδικασία ελέγχου 3 χαρακτηριστικών που κάνουν λάθος:

1- (Parcela Proporcional) O valor do erro assim como no control 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 kontribuição dessa parcela para ação de control.

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

Ως σταθερές πιστοποιήσεις, για έλεγχο PID proporciona uma subida suave até ongulo desejado e, με βάση ένα ολοκληρωμένο σύστημα, corrige qualquer erro em rejîma permanente.

Μπορείτε να κατεβάσετε το πρόγραμμα για λήψη.