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Arduino球和光束控制系统

消耗积分:0 | 格式:zip | 大小:0.50 MB | 2023-07-10

陈飞

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介绍

这是一个学校项目。任务是构建一个球和光束控制系统。

乒乓球位于横梁的顶部，根据横梁的间距前后滚动。音调由连接到 Arduino 的伺服系统控制。球的位置由安装在光束末端的距离传感器测量。

PID 控制器用于控制球在横梁上的位置。

物理设置

一个球被放置在一根横梁上，见下图，它可以沿着横梁的长度以 1 个自由度滚动。杠杆臂的一端连接到横梁，另一端连接伺服齿轮。当伺服齿轮转动角度 theta 时，杠杆将光束的角度改变 alpha。

当角度从水平位置改变时，重力会使球沿横梁滚动。将为该系统设计一个控制器，以便可以操纵球的位置。

 

 
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球梁模型
 

因此传递函数变为等式所示：

 

 
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传递函数
 

机械零件

一个简单的卡片盒就可以完成这项工作。

  • 底座支撑（40 厘米 x 20 厘米）
  • 2 x 支架（20 厘米）
  • 2 x 横梁（34 厘米）
  • 伺服马达喇叭（5公分）
  • 杠杆喇叭 (10 厘米)
  • 乒乓球

 

 
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物理模型的尺寸
 

这是组装之前零件的样子：

 

 
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卡纸部件
 

 

电器零件

你会需要：

  • 阿杜诺（纳米）
  • 伺服电机
  • 锐利传感器
  • 电缆和跳线
  • 面包板

接线应如下所示：

 

 
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威廉希尔官方网站 连接
 

LabVIEW

 

首先，您应该知道如何在 Arduino 和 Linux 之间建立正确的通信。如果没有，请检查此链接。

因此，控制系统的基本仪表板应如下所示：

 
pYYBAGOhBROAZDBjAABz2LpVed8107.png
LabVIEW仪表板
 

您应该使用正确的值调整控制参数。

如果您不想再了解如何确定这些系数，请导航至此链接。


 


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