აქტიური კონტროლის ქარის წისქვილი: 5 ნაბიჯი

2025 ავტორი: John Day | [email protected]. ბოლოს შეცვლილი: 2025-01-23 14:50

ეს ინსტრუქცია შეიქმნა სამხრეთ ფლორიდის უნივერსიტეტში მაკიაჟის პროექტის მოთხოვნის შესასრულებლად (www.makecourse.com)

მე უნდა ავირჩიო პროექტი, რომელიც შემუშავდება და აშენდება ნულიდან. მე გადავწყვიტე, რომ მინდოდა მეცადა ქარის წისქვილის აშენება, რომელიც იგრძნობდა ქარის მიმართულებას და აქტიურად უპირისპირდებოდა მას, ვენის ან კუდის გარეშე. ვინაიდან ამ პროექტში ჩემი ყურადღება გამახვილდა სენსორსა და PID კონტროლის კომბინაციაზე, ქარის წისქვილი არაფერს აკეთებს იმ ენერგიით, რომელიც ბრუნავს პირებს. მოგერიდებათ შეცვალოთ დიზაინი, რომ იყოს უფრო სასარგებლო! მე მომიწია რამდენიმე გაუთვალისწინებელი პრობლემის გადაჭრა გზაზე და ამან მიმიყვანა სხვადასხვა მასალისა თუ ინსტრუმენტის გამოყენებით. რამდენჯერმე გავუმკლავდი ნაწილებს ხელით ან მოვიშორე ძველი ტექნიკა და ტექნიკა. ასე რომ, კიდევ ერთხელ, მოგერიდებათ zig სადაც მე zagged. იმისათვის, რომ სრულად დოკუმენტირება ამ პროექტის, მე უნდა ეფექტურად გაანადგუროს ჩემი პროექტი, რათა უზრუნველყოს სურათები თითოეული მშენებლობა ნაბიჯი. მე არ მსურს ამის გაკეთება. სამაგიეროდ მე მომაწოდე 3D მოდელები, მასალების სია და მივაწოდე სასარგებლო მინიშნებები, რომლებიც მე ვისწავლე რთულ გზაზე.

მასალები:

მე ჩავრთე Arduino კოდი და Autodesk ფაილები. თქვენ ასევე დაგჭირდებათ შემდეგი: ინსტრუმენტები:

-მცირე ზომის მილების საჭრელი-შესადუღებელი რკინა, გამდუღებელი, ნაკადი-ხრახნიანი დრაივერები-საბურღი-მაკრატელი ან მჭრელი ან ზუსტი დანა-ცხელი წებოს იარაღი-(სურვილისამებრ) სითბოს იარაღი

მასალები:

-24 ინჩი.25 დიუმიანი დიამეტრის ალუმინის მილები (მე მივიღე ჩემი Mcmaster-Carr) -Arduino Uno-28BYJ48 Stepper-ULN2003 სტეპერი კონტროლერი- (ვარიანტი 1) სიმძიმის ძრავის ფარი და დარბაზის ეფექტის სენსორი DfRobot- დან (ვარიანტი 2) ნებისმიერი სხვა ანალოგური ბრუნვის სენსორი -3+ ტყვიის ჩამკეტი ან ბლინების ბეჭედი-პროექტის ყუთი-საკისრები ცხვირის შესაკრავი-ხრახნები-ხე პლატფორმისთვის-ბატარეები (მე ვიყენებ 9 ვ-ს დაფისთვის და სტეპერს ვამუშავებ 7.8 Li-Po- ით) -RC თვითმფრინავის ბიძგები (ნებისმიერი მკაცრი მცირე დიამეტრის მავთული გააკეთებს).

ნაბიჯი 1: ქარის წისქვილის მოდელირება

მე გამოვიყენე Autodesk Inventor Student გამოცემა ამ ქარის წისქვილის პროექტის მოდელირებისთვის. მე ჩავრთე stl ფაილები ამ ინსტრუქციულში. თუ ამას კიდევ ერთხელ გავიმეორებ, მკვეთრად გავზრდი ჩემი პირების ზედაპირს, რათა ისინი უკეთესად იმუშაონ ამ მასშტაბით. რა უნდა გაითვალისწინოთ თქვენი პროექტის მოდელირებისას არის თქვენი ნაწილების მასშტაბი თქვენი არსებული პრინტერის რეზოლუციის/ტოლერანტობის წინააღმდეგ. დარწმუნდით, რომ შეაფასეთ თქვენი მოდელი ისე, რომ ის მოერგოს ნებისმიერ საჭირო სენსორს ან სხვა საბორტო აღჭურვილობას.

ასევე აღმოვაჩინე, რომ სიძლიერეზე შეშფოთებამ მიბიძგა სტრუქტურული ნაწილებისათვის გამოსაყენებელი ერთეული, ალუმინის მილების მსგავსად. მე შევიძინე ჩემი საკისრები მაკმასტერ-კარისგან და მათ ჰქონდათ მათი 3D მოდელი, რომლითაც მე ვამონტაჟებდი მთაზე მათ შესანიშნავად.

აღმოვაჩინე, რომ ნაწილების დახატვა, სანამ მათ მოდელებას შევეცდებოდი, ხელს შეუწყობდა პროცესის უფრო სწრაფად წარმართვას, ასევე ამცირებდა იმ რაოდენობის კორექტირებას, რაც მჭირდებოდა ნაწილების ერთად მუშაობისთვის.

ნაბიჯი 2: შეიკრიბეთ ბეჭდავები

დაარტყა ნებისმიერი ბურუსი ტარების ზედაპირზე; საჭიროების შემთხვევაში გახეხეთ ისინიც.

მე გამოვიყენე სითბო (ფრთხილად!) გასწორების მიზნით რამდენიმე პირისა, რომლებიც გაგრილებისას მოხრილია.

ნელა იმოძრავეთ ტექნიკის მათ სამონტაჟო სლოტებში/ხვრელებში.

მას შემდეგ, რაც სტრუქტურა შეიკრიბება, დაამატეთ თქვენი სენსორები და ელექტრონიკა. მე ელექტრონიკა მოვათავსე საპროექტო ყუთში და გამოვიყენე გამაგრილებელი რკინა, რომ „შემედუღებინა“სენსორის სამაგრი მის სამონტაჟო ჭრილში სხეულში.

ნაბიჯი 3: შეიკრიბეთ ელექტრონიკა

დარწმუნდით, რომ თქვენ გაქვთ კარგი კავშირები ყველაფერთან. არ არის გამოვლენილი მავთული; არ არის პოტენციური მოკლე ჩართვა.

დარწმუნდით, რომ თქვენი სენსორი მყარად არის დამონტაჟებული.

მიმართეთ კოდს, რათა დადგინდეს რომელი პინები სად არის ჩართული. (ანუ სტეპერიანი ძრავის მავთულები ან სენსორის ანალოგური მავთულები.)

ძრავას ვამარაგებდი გარე წყაროსთან და არა არდუინოს დაფის საშუალებით. არ მინდოდა დაფის დაზიანება, თუ ძრავა დიდ დენზე გადადიოდა.

ნაბიჯი 4: პროგრამირება Arduino

პროგრამა და დახურული მარყუჟების კონტროლის სქემა არის ამ პროექტის ბირთვი. მე დავამატე არდუინოს კოდი და ის სრულად არის კომენტარი. PID– ის დარეგულირებისას აღმოვაჩინე, რომ უფრო ადვილი იყო, თუ გავაკეთებდი შემდეგს: 1) ყველა PID– ის მოგება ნულამდე დააყენე. 2) გაზარდეთ P მნიშვნელობა, სანამ შეცდომაზე პასუხი არ იქნება მუდმივი რხევა. 3) გაზარდეთ D მნიშვნელობა, სანამ რხევები არ მოგვარდება. 4) გაიმეორეთ ნაბიჯები 2 და 3, სანამ არ მიიღებთ შემდგომ გაუმჯობესებას.

5) დააყენეთ P და D ბოლო სტაბილურ მნიშვნელობებზე. 6) გაზარდეთ I მნიშვნელობა, სანამ ის არ დაუბრუნდება მითითებულ წერტილს სტაბილური მდგომარეობის შეცდომის გარეშე.

მექანიკური დიზაინის გამო შევქმენი მკვდარი ზონის ფუნქცია ძრავაზე სიმძლავრის გათიშვისას, როდესაც ქარის წისქვილი სწორად არის ორიენტირებული. ეს მკვეთრად ამცირებს სითბოს სტეპერ ძრავში. მანამდე მე გავუშვი და ის საკმარისად ცხელდა, რომ კოშკის პლატფორმა გამეფანტებინა და მისი მთიდან ამოვარდნილიყო.

დანის შეკრება არ არის სრულყოფილად დაბალანსებული და საკმარისად მძიმეა იმისათვის, რომ გამოიწვიოს ბრუნვის შეკრება. Wobble არსებითად აძლევს ცრუ სენსორულ ინფორმაციას PID პროცესს და ამატებს ხმაურს, რაც იწვევს ზედმეტ მოძრაობას და ამგვარად სითბოს.

ნაბიჯი 5: იყავი ინჟინერი

მას შემდეგ რაც ყველაფერი შეიკრიბება და დაპროგრამდება, იპოვნეთ გულშემატკივარი ან ტროპიკული ქარიშხალი და გამოსცადეთ თქვენი შემოქმედება! ამის გართობის ნაწილი იყო იმის გააზრება, თუ როგორ უნდა მოგვარდეს პრობლემები, რომლებიც წარმოიშვა. ეს ინსტრუქცია ნათელია დეტალებზე იმ მიზეზით. გარდა ამისა, თუ თქვენ ცდილობთ ამის აშენებას და უკეთესი გადაწყვეტილებების მოძიებას, რაც მე გავაკეთე, გთხოვთ გააზიაროთ ისინი. ჩვენ ყველას შეგვიძლია ვისწავლოთ ერთმანეთისგან.