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      構(gòu)建一個球和光束控制系統(tǒng)

      2023-06-29 | zip | 0.50 MB | 次下載 | 免費

      資料介紹

      介紹

      BallandBeam 項目于2019 年春季在美國國家應(yīng)用科學與技術(shù)研究所 ( INSAT)開發(fā)。

      訪問我的個人作品集：karembenchikha.me

      檢查 GitHub 上的項目：https ://github.com/KaremBenChikha/BallandBeam

      這是一個學校項目。任務(wù)是構(gòu)建一個球和光束控制系統(tǒng)。

      一個乒乓球坐在橫梁的頂部，根據(jù)橫梁的間距前后滾動。音高由連接到 Arduino 的伺服系統(tǒng)控制。球的位置由安裝在光束末端的距離傳感器測量。

      PID 控制器用于控制球在梁上的位置。

      物理設(shè)置

      一個球被放置在一個梁上，見下圖，它可以沿梁的長度以 1 個自由度滾動。杠桿臂一端連接到橫梁，另一端連接伺服齒輪。當伺服齒輪轉(zhuǎn)動角度θ時，杠桿將光束的角度改變α。

      當角度從水平位置改變時，重力使球沿梁滾動。將為該系統(tǒng)設(shè)計一個控制器，以便可以操縱球的位置。

      ?
      poYBAGN6x6mANU1eAAAbwCxb6E8497.png
      球和梁模型
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      因此傳遞函數(shù)變?yōu)槿缦碌仁剿荆?/font>

      ?
      pYYBAGN6x6uAMOyHAAASyq38Caw513.png
      傳遞方程
      ?

      機械部分

      一個簡單的卡片盒就可以完成這項工作。

      • 底座支撐（40 厘米 x 20 厘米）
      • 2 x 支撐（20 厘米）
      • 2 x 光束（34 厘米）
      • 伺服馬達喇叭 (5 cm)
      • 杠桿喇叭（10 厘米）
      • 乒乓球
      ?
      pYYBAGN6x62AT2N8AAAdTBehDRU359.png
      物理模型的尺寸
      ?

      這是它的樣子：

      ?
      poYBAGN6x7CATzpjAAD_ObVSVsY713.jpg
      ?

      電氣部分

      你會需要：

      • 阿杜諾（納米）
      • 伺服電機
      • 夏普傳感器
      • 電纜和跳線
      • 面包板

      接線應(yīng)如下所示：

      ?
      pYYBAGN6x7KADWx3AAAv2n8rmDI955.png
      電路連接
      ?

      LabVIEW部分

      首先，您應(yīng)該知道如何在 Arduino 和 Linux 之間建立正確的通信。如果沒有，請檢查此鏈接。

      因此，控制系統(tǒng)的基本儀表板應(yīng)如下所示：

      ?
      poYBAGN6x7WAFNYnAADMSK5Ea40851.png
      LabVIEW控制儀表板
      ?

      您應(yīng)該使用正確的值調(diào)整控制參數(shù)。

      如果您不想再知道如何確定這些系數(shù)，請導(dǎo)航至此鏈接。


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