Sistema Pêndulo + Hélice: Controle De Posição: 5 خطوات

2024 مؤلف: John Day | [email protected]. آخر تعديل: 2024-01-30 07:39

Este experienceo foi desenvolvido como trabalho prático da tutorina "Eletrônica Industrial" no premiro semestre de 2018، pelos alunos Eduardo Coelho e Rodrigo Sousa، do curso de engenharia Aeroespacial na Universidade Federal de Minas Gerais.

O "Sistema pêndulo + hélice: contole de posição" buscou uma abordagem prática de técnicas de contole para posicionar um pêndulo a partir de uma posição de Referência setada. تتحكم Esse contole de posição foi feito utilizando في الإرشادات التالية: الدوري الإسباني / desliga، proporcional (kp)، e proporcional-Integral-derivativo (kp، kd، ki). Finalmente، foi Observado a effectência dos المختلفين deControl، e a dificuldade na sintonia de controladores.

الخطوة 1: Seleção De Componentes E Materiais

Para construção do projeto، foram utilizados:

إليترونيكا

2 Potenciômetros (1 ريال برازيلي ، 90 ريالاً برازيليًا)

1 ترانزستور Mosfet IRF1404 (R $ 8 ، 00)

1 Arduino uno (34 دولارًا ، 90 ريالًا برازيليًا)

1 باتيريا ليبو (3.7 فولت) (R $ 15 ، 00)

منطقة كابوس المخروطية (R $ 5 ، 00)

1 مقاوم دي 100 ملي أوم (R $ 0 ، 20)

1 محرك تيار مستمر 3.7 فولت 48000 دورة في الدقيقة (R $ 4 ، 00)

المواد

ماديرا بالسا (الفقرة على عجل)

MDF (الفقرة o suporte do pêndulo)

فيتا إيزلانت

الكولا

إكيبامينتوس

سيرا

فوراديرا

مجموع الكوستو: 70 ريال برازيلي ، 00 (تقريبًا)

الخطوة 2: Montagem Do Sistema

montagem do sistema é muito simples، mas uma atenção especial foi demandada para um component muito sensível: o الترانزستور MOSFET. تم تطويره من قبل مكتب المدير العام ، أوما فيز كيو إستاتيكا تفعل بروبريو كوربو ، كاباز دي أو دانيفيكار ، حد ذاته ، الدخول في اتصال مع شركة إنسانية.

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:

قاعدة تجريبية ، foi fabricado em MDF com corte a laser ، e a escala de graus também foi gravada com laser.

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.

سرعة في التطور طويلا إذا كانت كافية للحصول على أداء قوي للمحرك. (braço de alavanca).

المهم هو كيو تيرا دا باتيريا سيجا أو ميزمو تيرا دو أردوينو. Sem isso o sistema não liga.

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

Na Primeira estratégia de contole utilizada، inspirados por النموذجي sua posição ultrapassasse a mesma. بور 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؛

يا نظام 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.

استوعب موقفًا إيجابيًا من التحكم في "الدوري / الدوري" ، deixando o sistema oscilante como pode ser visto no gráfico. لا يوجد فيديو ، بل يمكن مراقبة وظيفية.

O codigo comentado esta disponivel لتنزيل البرنامج.

الخطوة 4: 2. التحكم التناسبي

لا يوجد نظام تحكم خاص ، ação de contole (tração 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 para erro é multiplicado ao potencia fornecida ao motor. Por isso، matche 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 system Permanente (o braço se estabiliza em uma posição um pouco abaixo da desejada)

No código، por simplicidade، o erro é medido em graus e ação de contole é um número de 0 a 255، porém não há problema pois pode-se mudar a constante para corrigir este erro.

O codigo esta disponivel الفقرة تنزيل.

الخطوة 5: 3. التحكم في المشتقات النسبية المتكاملة

لا يوجد sistema PID ، ação de contole leva em lookingação 3 características do erro:

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. كمية كبيرة من الإيقاع ، كما هو الحال مع الشجاعة ، مما يؤدي إلى المساهمة في التحكم في التحكم.

3- (Parcela Derivativa) نوع مختلف من الأخطاء. كمية كبيرة من الاختلاف مع الإيقاع ، مايور ومساهمة في المسابقة.

Com as Constantes certas، o control pID proporciona uma subida suave até o ângulo desejado e، devido a parcela Integration، corrige erro em system Permanente.

O código está disponível إلى تنزيل.