Ball and beam arduino code
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Puedes cambiar las dimensiones del mecanismo, el peso de la bola o cualquier otro parámetro. Pero entonces tendrás que cambiar los valores de Kp, Ki y Kd en el código para conseguir un buen rendimiento del sistema.
– Puedes intentar adivinar los valores, luego aplicarlo en el código y controlar el rendimiento del sistema a medida que cambias estos valores. No te preocupes demasiado por Ki en este sistema, puedes ponerlo a cero. Primero, adivina el valor de Kp, luego sigue cambiando el valor de Kd hasta que alcances un rendimiento satisfactorio para el sistema. Esto se llama ajuste manual y lleva mucho tiempo.
– Otra cosa que puedes hacer es construir un modelo matemático en SIMULINK y utilizar su sintonizador automático que puede darte tres valores para Kp, Ki y Kd. Por supuesto, el modelo matemático no representará al 100% el sistema físico real, por lo tanto, tendrás que cambiar ligeramente los 3 valores obtenidos, lo que significa que tendrás que hacer algo de sintonía manual de todos modos.
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ResumenEste proyecto está dedicado a diseñar y realizar un sistema de control para el equilibrado de una bola y una barra.El diseño del controlador se lleva a cabo utilizando el control clásico PID. La bola se deja libre en una barra donde su posición es detectada o medida por un sensor ultrasónico (transductor).1|Page
3.3 Ecuaciones del sistemaLa segunda derivada del ángulo de entrada afecta en realidad a la segunda derivada de.Sin embargo, ignoraremos esta contribución. La ecuación del movimiento de la bola viene dada por lo siguiente:La linealización de esta ecuación en torno al ángulo del rayo =0, nos da la siguiente aproximación lineal del sistema:La ecuación que relaciona el ángulo del rayo con el ángulo del engranaje puede aproximarse como lineal mediante la ecuación siguiente:Sustituyendo esto en la ecuación anterior, obtenemos 4 Función de transferenciaTomando la transformada de Laplace de la ecuación anterior, se encuentra la siguiente ecuación:Reordenando encontramos la función de transferencia del ángulo del engranaje (theta) a la posición de la bolaR(s):5|Página
pelota en una viga de equilibrio
Siguiendo el espíritu del Movimiento Maker, se eliminó la necesidad de hacer que un taller mecánico fabricara un par de raíles aislados eléctricamente y con gran precisión mecánica, reutilizando un tramo de vía de tren en miniatura de ancho N. Los suministros mecánicos se limitaron a los que se podían obtener en Lowes y Home Depot. El Arduino se compró en Radio Shack, y la vía férrea y el servo se compraron en una tienda local de hobbies.
El objetivo de este proyecto era crear un sistema de control que pudiera equilibrar eficazmente una bola sobre una viga de metal utilizando una entrada de servomotor para controlar el ángulo de la viga. El problema de equilibrio de la bola sobre la viga es un sistema inestable de bucle abierto clásico. Para una entrada constante hay una salida no constante. Un ángulo constante de la viga hace que la bola se acelere debido a la fuerza de la gravedad y la posición de la bola aumenta de forma no lineal. El Arduino proporciona un sistema de control de bucle cerrado; un sensor monitoriza el estado del sistema (la posición de la bola) y alimenta los datos a un controlador que ajusta el ángulo del rayo según sea necesario para mantener el punto de ajuste deseado del sistema. Utilizando esta retroalimentación de bucle cerrado, el controlador es capaz de equilibrar repetida y eficazmente la bola en el punto de referencia deseado dado con un rendimiento transitorio razonable. Los parámetros P, I y D se eligen en el código Arduino para proporcionar una señal de retroalimentación al servomotor que depende de la señal de error e(t):
