Szabályozó tervezése intelligens kamerával

OData támogatás
Konzulens:
Barta András
Automatizálási és Alkalmazott Informatikai Tanszék

A diplomamunka egy szabályozó rendszer elkészítéséről szól, melynek visszacsatolása egy digitális kamera jeléből kinyert pozíció információ. A diplomamunka során megvalósított szabályzó rendszer egy úgynevezett "Golyó a tálcán rendszer", vagy angolul "Ball on a plate system". Ennek célja egy golyó egyensúlyozása egy dönthető asztallapon. A feladat a "golyó egyensúlyozása egy lejtőn" struktúra - amely egy népszerű példa a szabályzástechnikában, az egyszerűsége és a jól modellezhetősége miatt - két dimenziós kiterjesztett változata. A rendszer gyakorlati alkalmazása kevéssé jelentős, inkább csak egy olyan komplex problémát rejt magában, amilyenek a mérnöki munka során is gyakran megjelennek.

A tálcát vízszintes tengely mentén két független irányba lehet dönteni, melyről egy-egy szervomotor gondoskodik. A hardver egység tartalmaz egy golyót, egy asztallapot, a lap mozgatására szolgáló mechanikus szerkezetet, egy digitális kamerát és egy FPGA alapú fejlesztői kártyát. A szabályozó rendszer feladata a tálcán csúszásmentesen gördülő golyó előírt pozícióba való juttatása a tálca dőlésszögének változtatásával. A golyó, a tálca nem nulla dőlésszöge esetén nem marad egy helyben, hanem egyenletesen gyorsulni kezd. Ez a rendszer a szabályozástechnikában használt stabilitási feltételeknek nem tesz elegét, így instabil rendszernek számít. A visszacsatolásnak kell gondoskodni a golyó pozíciójának beállításáról. A szabályzandó jel érzékelése a kamera képének feldolgozásával történik.

A dolgozat egy rövid elméleti összefoglaló után a fejlesztés menetét írja le, utána a rendszert alkotó mechanikus, elektronikus és szoftveres egységek bemutatása következik. Majd egy rendszerről alkotott modell, és annak segítségével tervezett PD szabályzó leírása. Végezetül a szimulációk és a tesztek összevetése következik.

Letölthető fájlok

A témához tartozó fájlokat csak bejelentkezett felhasználók tölthetik le.