Sistema Pêndulo + Hélice: Controle De Posição: 5 ধাপ

2024 লেখক: John Day | [email protected]. সর্বশেষ পরিবর্তিত: 2024-01-30 08:00

Este experimento foi desenvolvido como trabalho prático da disciplina "Eletrônica Industrial" no primeiro 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: 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 tipos: liga/desliga, proporcional (kp), e proporcional-integral-derivativo (kp, kd, ki)। চূড়ান্তভাবে, ফাই অবজারভেডো এ ইনফ্লুয়েন্সিয়া ডস ডাইভারসোস টিপোস ডি কন্ট্রোল, ই ডিফিকুলডেড না সিন্টোনিয়া ডি কন্ট্রোলোডরেস।

ধাপ 1: Seleção De Componentes E Materiais

প্রকল্প নির্মাণের জন্য, ফোরাম ইউটিলিজাদো:

ইলেক্ট্রনিক

2 Potenciômetros (R $ 1, 90)

1 ট্রানজিস্টর মোসফেট 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 প্রতিরোধক 100 মিলি ওহম (R $ 0, 20)

1 মোটর ডিসি 3.7V 48000RPM (R $ 4, 00)

ম্যাটেরিয়া

মাদিরা বালসা (তাড়াহুড়ো করে)

MDF (para o suporte do pêndulo)

ফিতা বিচ্ছিন্ন

কোলা

সরঞ্জাম

সেরার

ফুরাদেইরা

কাস্টো মোট: R $ 70, 00 (aproximado)

ধাপ 2: Montagem Do Sistema

একটি montagem do system এবং muito simples, mas uma atenção especial foi demandada para um componente muito sensível: o transistor MOSFET। Seu manuseio deve ser cuidadoso, uma vez que a estática do próprio Corporation é capaz de o danificar, se um de seus terminais entrar em contato com o Corporation 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:

A base do experimento, foi fabricado em MDF com corte a লেজার, e a escala de graus também foi gravada com লেজার।

হে মোটর, অ্যাকোপ্লাডো না পন্টা ডু পেন্ডুলো, ফোই 'এমেনডাডো' কম ফিতা ক্রেপ ই পেডানোস ডি মেডিরা প্যারা ক্যু এ হেলিস, এও গিরার, এনও এনকোস্টাসে না মেডিরা ই পুডেসি গেরার এমপাক্সো সংশোধন।

A তাড়াহুড়ো deve ser longa o suficiente para que o empuxo do motor seja o suficiente para elevá-la। (braço de alavanca)।

É muito importante que o terra da bateria seja o mesmo terra do Arduino। Sem isso o sistema não liga।

ধাপ 3: 1. সিস্টেমা ডি কন্ট্রোল ডি পোসিয়ানো লিগা/দেশলিগা

Na Primeira estratégia de controle utilizada, inspirados por experimento semelhantes, foi বাস্তবায়ন um controle que, a partir da referência (do potenciômetro de referência) e da medição da posição do pêndulo, ligava o motor caso ele estivesse abaixo da regaêo da regaêo sua posição ultrapassasse a mesma। উদাহরণস্বরূপ:

Foi setada uma posição na referência de 45º;

O pêndulo inicialmente se encontrava a 0º;

হে সিস্টেম লিগা ও মোটর ই ও ব্রাসো সোবে;

A nova medição da posição do braço indica 50º;

হে সিস্টেমা দেশলিগা ও মোটর ই ও ব্রাসো ডাউন;

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

হে সিস্টেম লিগা হে মোটর ই ও ব্রাসো সোবে।

E assim a posição do pêndulo é controlada por um "liga/desliga", deixando o sistema oscilante como pode ser visto no gráfico। কোন ভিডিও নেই, আমি possível পর্যবেক্ষণ বা funcionamento oscilante।

হে কোডিগো কমেন্টাডো এস্তা ডিসপোনিভেল প্যারা ডাউনলোড।

ধাপ 4: 2. কন্ট্রোল আনুপাতিক

No systemema de controle proporcional, a ao de controle (tração do motor controlada por PWM) é proporcional ao valor do erro: o ulngulo medido pelo potenciômetro de medição é comparado com o ângulo desejado e este corteo perteo erte corteo estera ero একটি potencia fornecida ao মোটর। 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 sistema liga e desliga, porém também acarreta um erro em শাসন স্থায়ী

No código, por simplicidade, o erro é medido em graus e a ação de controle é um número de 0 a 255, porém não há problem pois pode-se mudar a constante para corrigir este erro।

হে কোডিগো এস্তা ডিসপোনিভেল প্যারা ডাউনলোড।

ধাপ ৫: Cont. কন্ট্রোল প্রপোরসিওনাল-ইন্টিগ্রাল ডেরিভাটিভো

কোন সিস্টেম পিআইডি, ação de controle leva em consideração 3 বৈশিষ্ট্যগুলি ভুল করে না:

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 a Contribuição dessa parcela।

Com as constantes certas, o controle PID proporciona uma subida suave até o ulngulo desejado e, devido a parcela integral, corrige qualquer erro em rule permanente।

O código está disponível para download।