Inga szögszabályozása Labview segítségével

OData támogatás
Konzulens:
Dr. Stumpf Péter Pál
Automatizálási és Alkalmazott Informatikai Tanszék

A projekt célja egy aeropendulum szögszabályozásának megvalósítása különböző módszerek segítségével. A modul DC motorja egy H-híd segítségével van meghajtva az Arduino Uno által kiadott PWM jellel, ami soros porton kommunikál a Labviewban elkészített kezelői felülettel. Különböző szögmérési módszerek (potenciométer és képfeldolgozás Labview Vision Module segítségével) megvizsgálása után a legmegfelelőbbet kiválasztom és implementálom. Megfigyelve a rendszer válaszát különböző bemenetekre, megkapom az aeropendulum matematikai egyenletének a paramétereit. Ezekből egy másodrendű átviteli függvényt építek, amit szimulálok Control Design and Simulation Toolkit segítségével. A szimulált rendszer vizsgálata után az eredményeknek megfelelően korrigálom az átviteli függvényt. Ezután különböző publikációkból különféle irányítási módszereket keresek, és kiválasztom a leginkább megfelelőt (PID). Mind zárt körű (Ziegler-Nichols) és nyitott körű (Cohen-Coon) PID beállítási módszerek felkutatása, és a használhatatlanok kiiktatása után beállítom a PID paramétereket. Megvizsgálom az eredményeket és mivel szükség van rá, bonyolultabb módszert keresek. Végül egy hibrid PD-PI kontroller kerül megvalósításra, ami máshogy viselkedik nagy szöghiba esetén, és ha a forgó kar közel van a kívánt pozícióhoz. A PID paraméterekkel való kísérletezgetés után egy elfogadható szabályzáshoz jutok, és megvizsgálom a működését. Mivel megfelel az előírásoknak (gyors válasz, kis túllendülés, nulla maradandó hiba), a szabályzót véglegesítem és beleépítem a szimulációba. Összehasonlítom a szimulált és valós értékeket, és a különbségeket megmagyarázom. A végső fejezetekben FMEA segítségével elmagyarázom a leggyakoribb meghibásodási módokat, az okukat és a megoldást rájuk. Tervezek egy könnyen használható, intuitív grafikus felhasználói felületet a kezelő Labview VI-hoz. A legvégén levonom a következtetéseket, összehasonlítom a kapott eredményeket és javaslatokat teszek a projekt lehetséges módosításaira. Lehetséges kiegészítéseket és jövőbeli feladatokat javasolok a projekttel kapcsolatban.

Letölthető fájlok

A témához tartozó fájlokat csak bejelentkezett felhasználók tölthetik le.