Sistema Pêndulo + Hélice: Controle De Posição: 5 stappe

2024 Outeur: John Day | [email protected]. Laas verander: 2024-01-30 07:26

Este experimento foi desenvolvido como trabalho prático da disciplina "Eletrônica Industrial" no primeiro semestre for 2018, vir die eerste keer Eduardo Coelho en Rodrigo Sousa, vir 'n kurrikulum van die Engelse Aeroespacial na Universidade Federal de Minas Gerais.

O "Sistema pêndulo + hélice: control de posição" buscou uma abordagem prática de técnicas de control para posicionar um pêndulo a partir de uma posição de referência setada. Dit kan die volgende faktore in die volgende gevalle beheer: liga/desliga, proporsioneel (kp), e proporcional-integral-derivativo (kp, kd, ki). Uiteindelik kan ons 'n invloed uitoefen op verskillende kontroles en 'n probleem met sintoniese beheer.

Stap 1: Seleção De Componentes E Materiais

Para construção do projeto, foram utilizados:

Eletrônica

2 Potenciômetros (R $ 1, 90)

1 Transistor Mosfet IRF1404 (R $ 8, 00)

1 Arduino uno (R $ 34, 90)

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

Cabos conectores (R $ 5, 00)

1 Weerstand van 100 mili ohm (R $ 0, 20)

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

Materiais

Madeira balsa (haastig)

MDF (para o suporte do pêndulo)

Fita isolante

Cola

Equipamentos

Serra

Furadeira

Totaalbedrag: R $ 70,00 (ongeveer)

Stap 2: Montagem Do Sistema

'N Versameling van eenvoudige simptome, veral vir die transistor van MOSFET. U kan ook hierdie terme in 'n menslike liggaam saamstel.

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:

'N Eksperimentele basis vir die vervaardiging van MDF -lasers, 'n graan van 'n também vir 'n grafiese laser.

O motor, 'n maklike plek om te doen, 'n goeie idee om 'n goeie idee te hê om dit te doen, maar ook om 'n ander plek te maak, en om 'n goeie idee te hê.

'N Haastige ontwikkeling sal vir my baie belangrik wees. (braço de alavanca).

Dit is ook belangrik dat ons 'n belangrike aspek van die arduino kan sien. Dit is ook 'n sistemiese stelsel.

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

Na primira estratégia de control utilizada, inspirados por experimentos semelhantes, foi implementado um control que, a partir da referência (do potenciômetro de referência) e da medição da posição do pêndulo, ligava of motor caso ele estivesse abaixo da referência sua posição ultrapassasse a mesma. Byvoorbeeld:

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;

Ons het 'n goeie motor.

U kan ook 'n kontrole vir 'liga/desliga' of 'n stelsel van oscilante as 'n funksie gebruik wat nie 'n gráfico kan wees nie. Ons het geen funksies of funksies nie.

Dit is moontlik om dit af te laai.

Stap 4: 2. Beheer proporsioneel

Geen proporsionele kontrole nie, maar ook 'n motoriese beheersing deur PWM 'n potensiële fornecida ao motor. Vir ons is dit ook 'n geskikte manier om 'n motoriese motor te gebruik. Isso proporciona uma subida um pouco mais suave do que no sistema liga e desliga, porém também acarreta um erro em regime permanentente (o braço se estabiliza em uma posição um pouco abaixo da desejada)

Ons kan dit eenvoudig nie registreer nie, maar dit is ook 'n goeie idee om die nommer 0 of 255 te beheer.

Dit is moontlik om dit af te laai.

Stap 5: 3. Beheer voorlopig-integraal Derivativo

Daar is geen PID -stelsel nie, maar dit kan ook drie faktore in ag neem:

1- (Parcela Proporcional) Oormatige waarde kan nie as proporsioneel beheer word nie.

2- (Parcela Integral) 'n Paar keer kan ons 'n lang tempo doen. Ons kan 'n groter tempo gebruik, maar ook 'n bydrae tot hierdie parcela para a ação de control.

3- (Parcela Derivativa) 'n Variação instantânea do erro. Quanto mais o erro varia no tempo, maior é a contribuição dessa parcela.

As konstantes certas, o control PID proporciona uma subida suave até o ângulo desejado e, devido a parcela integral, corrige qualquer erro em regime permanentente.

Dit is moontlik om dit af te laai.