Mechatronikai aeropendulum vizsgálata

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

Ez a dokumentum egy BSC-s szakdolgozat. A dolgozat jelentős része egy meghajtó

áramkör részletes tervezését és megvalósítását mutatja be, melynek segítségével

kivitelezhető egy aeropendulum szögszabályozása.

Az aeropendulum egy talapzatból, egy oszlopon elhelyezett tengelyből és a rajta lévő

egyik végén motorral felszerelt rúdból áll. További ellensúly is elhelyezhető a rúd

motorral szembeni végén, a mozgó részek kiegyensúlyozása céljából. A motor egy

kefés DC motor egy propellerrel a tengelyén. Egyszerűsítés képen az ingára ható erőt

gerjesztésként vehetjük figyelembe, ami a szögelfordulás egyedüli okozója. A motor

meghajtására tervezett áramkör egy negyedes működést tesz lehetővé a MOSFET tí-

pusú félvezető eszköz segítségével. Az áramkört kiegészítettem további funkciókkal,

mint motor áramának mérése sönt ellenállással, külső analóg jelek alkalmazása a re-

ferencia illetve a szabályzó paraméterek hangolására illetve ledsoros megjelenítés. Az

áramkör működése nyomógombok segítségével indítható és leállítható. Az áramkör

meghajtásához szükséges vezérlőjeleket az áramkörbe illeszthető DSP kártya szol-

gáltatja.

A szabályozási kör zárt, ahol a visszacsatolás a szögelfordulással arányos feszültség

formájában érkezik a kontrollerhez. Ezt a feszültséget az inga tengelyéül is szolgáló

potméter szolgáltatja.

A használt mikrovezérlő egy 32-bites F28027 típusú chip ami a Texas Instruments

által gyártott C2000 Piccolo Launchpad XL fejlesztő nyákon található.

A szimuláció és a szabályozó algoritmusok grafikusan lettek összeállítva a MATLAB

Simulink környezetben, ahol kódgenerálás segítségével a mikrovezérlő forráskódja

közvetlenül előállítható és programozható.

A szögszabályozáshoz használt PD szabályzó szintén a MATLAB segítségével lett

behangolva, felhasználva az inga átviteli függvényét, amit méréseken keresztül a

System Identification Toolbox segítségével határoztam meg.

Végül egy grafikus felhasználói felület készült az inga soros porton való irányításához.

Letölthető fájlok

A témához tartozó fájlokat csak bejelentkezett felhasználók tölthetik le.