2
Pozisyon ve Hız kontrol Oransal (P) kontrol Oransal ve İntegral (PI) kontrol Oransal, İntegral ve Türev (PID) kontrol PID algoritmaları Gerçek zamanlı kontrol Açık ve kapalı devre geri besleme ile kontrol Motor kontrol teknikleri :PWM Titresim ve analiz Ters sarkaç, Terazi Doğrusal Servo kontrol EOS MEC-Ters sarkaç ve EOS MEC-Servo mekanik sistemleri aynı mekanik alt yapıyı kullanan tek bir sistemdir. Doğrusal bir ray üzerinde hareket eden arabadan oluşmatadır. Araba üzerinde bulunan bir dc motor ve enkoder ile kızağın haketi ve motorun devri ölçülebildiği gibi, farklı uygulamalar için kızak posizyonunu doğrudan ölçmek için 10 turlu hassas bir potansiyometre kullanılmıştır. Yapılacak uygulamaya yönelik olarak sistem istendiğinde bir ters sarkaç, istendiğinde doğrusal servo, istendiğinde terazi yada daha karmaşık deneyler yapmak için opsiyonel donanımları ile eşit kollu terazi ve sarkaç gibi ikinci dereceden karmaşık kontrol uygulamalarına uygun olarak genişletilebilir. Sistem tümüyle gömülü bir işlemci (EOS PIC Developent System) ile çalıştırılabileceği gibi çok fonksiyonlu bir DAQ kartı ile MATLAB yada LABVIEW gibi mühendislik paket yazılımları ile de kullanılabilir. Standart ürün dışında tercih edilebilecek kitlerde (EOS MEC-TERS SARKAÇ yada EOS MEC-SERVO + EOS PIC Dev. Sys.) kullanılan PIC ailesinin mikrodenetleyicileri ile 25'i aşkın örnek uygulama yazılımı sunulmuştur. TEKNİK ÖZELLİKLER Doğrusal hareket yolu Toplam ray uzunluğu (diştan-dişa) Araba boyutlari Araba kütlesı Sarkaç boyu Sarkaç kütlesı Sarkaç açi sensörü ve çözünürlük Araba pozısyon sensörü Araba max. İvme ve max. hiz DC motor çalışma gerilimi DC motor Max. Akım DC motor max PWM SERVO MOTOR UYGULAMASI Standart kit içinde bulunan ve araba posizyonunun ölçülmesini sağlayan 10 turlu hassas potansiyometre ile yaklaşık 0.2 mm/mV çözünürlükde ölçüm yapılabilmektedir. Sistem eğer EOS PIC Development sistemi ile birlikte kullanılırsa 10 bit ADC çözünürlüğü ile sınırlı olan pozisyon ölmünde yaklaşık 0.8~0.9 mm çözünürlük elde edilebilir. Yandaki grafikte sistemden alınmış veriler görülmektedir. Grafikte dikey eksenler pozisyonu, yatay eksenler ise zamanı temsil etmektedir. Alttaki ölçüm, sadece oransal (P) olarak kontrol edilen ve kazanç ayarı yapılmamış sistem verileridir. Arabanın istenen pozisyona giderken değeri aşması ve etrafında salınım yapması görülmektedir. Üstteki ölçümde ise kazancı ayarlanmış ve sadece oransal (P) olarak kontrol edilen arabanın istenen noktaya daha kesin bir hareketle gittiği görülmektedir. Bütün bu deneyler PI ve PID olarak tekrarlanmış ve örnek yazılım kodları standart kit içinde sunulmuştur. TERS SARKAÇ EOS MEC-SARKAÇ uygulamasında ray üzerinde hareket eden araba üzerine bir potansiyometre yerleştirilmiş ve miline bir sarkaç (çelik çubuk) eklemlenmiştir. Uygulamada farklı kontrol algoritmelerı denenebilir ve karşılaştırma yapılabilir. Yandaki grafikte bir denge açısı ve referansı olan durum görülmektedir. Burada araba pozisyonunu kontrol etmek için sarkacın hareketi, kapalı devre bir PID algoritmasında geri-besleme olarak kullanılmıştır. Grafikte dikey eksen açı (0 sarkacın denge durumunu temsil eder), yatay eksen ise zamandır. EŞİT KOLLU TERAZİ Benzer şekilde TERAZİ uygulaması için opsiyonel olan terazı denge aparatı kullanılarak ray bir eşit kollu teraziye dönüştürülür ve ray üzerindeki arabanın hareketi ile terazinin dengesinin korunması sağlanır. Burada da yine SERVO MOTOR uygulaması, farklı bir noktadan alınan geri-besleme ve kapalı-devre PID algoritması uygulamaları gerçekleştirilir. ° EOS Mühendislik Danışmanlık Yazılım San.Tic. Ltd. Şti. - http://www.eosmuhendislik.com.tr - [email protected] EOS MEC-TERS SARKAÇ EOS MEC-SERVO EOS MEC-TERS SARKAÇ EOS MEC-SERVO 900 mm 1050 mm 100 x 60 x 50 mm Max. 280 ±10 gr 1000 ± 5 mm 1230 ±10 gr 1 tur 270 , 0.054 /mV 10 tur 3600 , 0.2 mm/mV 2 ~8.5 m/s , ~850 mm/s 24 Vdc 1 A 1000 Hz ° ° °

Eos Mec-ters Sarkaç

Embed Size (px)

DESCRIPTION

ters sarkaç

Citation preview

Page 1: Eos Mec-ters Sarkaç

Pozisyon ve Hız kontrol

Oransal (P) kontrol

Oransal ve İntegral (PI) kontrol

Oransal, İntegral ve Türev (PID) kontrol

PID algoritmaları

Gerçek zamanlı kontrol

Açık ve kapalı devre geri besleme ile kontrol

Motor kontrol teknikleri :PWM

Titresim ve analiz

Ters sarkaç, Terazi

Doğrusal Servo kontrol

EOS MEC-Ters sarkaç ve EOS MEC-Servo mekanik sistemleri aynı mekanik alt yapıyı kullanan tek bir sistemdir. Doğrusal bir ray üzerindehareket eden arabadan oluşmatadır. Araba üzerinde bulunan bir dc motor ve enkoder ile kızağın haketi ve motorun devri ölçülebildiği gibi,farklı uygulamalar için kızak posizyonunu doğrudan ölçmek için 10 turlu hassas bir potansiyometre kullanılmıştır.Yapılacak uygulamaya yönelik olarak sistem istendiğinde bir ters sarkaç, istendiğinde doğrusal servo, istendiğinde teraziyada daha karmaşık deneyler yapmak için opsiyonel donanımları ile eşit kollu terazi ve sarkaç gibi ikinci dereceden karmaşık kontroluygulamalarına uygun olarak genişletilebilir. Sistem tümüyle gömülü bir işlemci (EOS PIC Developent System) ile çalıştırılabileceğigibi çok fonksiyonlu bir DAQ kartı ile MATLAB yada LABVIEW gibi mühendislik paket yazılımları ile de kullanılabilir. Standart ürün dışındatercih edilebilecek kitlerde (EOS MEC-TERS SARKAÇ yada EOS MEC-SERVO + EOS PIC Dev. Sys.) kullanılan PIC ailesininmikrodenetleyicileri ile 25'i aşkın örnek uygulama yazılımı sunulmuştur.

TEKNİK ÖZELLİKLER

Doğrusal hareket yolu

Toplam ray uzunluğu (diştan-dişa)

Araba boyutlari

Araba kütlesı

Sarkaç boyu

Sarkaç kütlesı

Sarkaç açi sensörü ve çözünürlük

Araba pozısyon sensörü

Araba max. İvme ve max. hiz

DC motor çalışma gerilimi

DC motor Max. Akım

DC motor max PWM

SERVO MOTOR UYGULAMASI

Standart kit içinde bulunan ve araba posizyonunun ölçülmesini

sağlayan 10 turlu hassas potansiyometre ile yaklaşık 0.2 mm/mV çözünürlükde ölçüm

yapılabilmektedir. Sistem eğer EOS PIC Development sistemi ile birlikte kullanılırsa

10 bit ADC çözünürlüğü ile sınırlı olan pozisyon ölmünde yaklaşık 0.8~0.9 mm

çözünürlük elde edilebilir. Yandaki grafikte sistemden alınmış veriler görülmektedir.

Grafikte dikey eksenler pozisyonu, yatay eksenler ise zamanı temsil etmektedir.

Alttaki ölçüm, sadece oransal (P) olarak kontrol edilen ve kazanç ayarı yapılmamış

sistem verileridir. Arabanın istenen pozisyona giderken değeri aşması ve etrafında salınım

yapması görülmektedir. Üstteki ölçümde ise kazancı ayarlanmış ve sadece oransal (P)

olarak kontrol edilen arabanın istenen noktaya daha kesin bir hareketle gittiği görülmektedir.

Bütün bu deneyler PI ve PID olarak tekrarlanmış ve örnek yazılım kodları standart kit

içinde sunulmuştur.

TERS SARKAÇ

EOS MEC-SARKAÇ uygulamasında ray üzerinde hareket eden araba üzerine

bir potansiyometre yerleştirilmiş ve miline bir sarkaç (çelik çubuk) eklemlenmiştir.

Uygulamada farklı kontrol algoritmelerı denenebilir ve karşılaştırma yapılabilir.

Yandaki grafikte bir denge açısı ve referansı olan durum görülmektedir. Burada araba

pozisyonunu kontrol etmek için sarkacın hareketi, kapalı devre bir PID algoritmasında

geri-besleme olarak kullanılmıştır. Grafikte dikey eksen açı (0 sarkacın denge

durumunu temsil eder), yatay eksen ise zamandır.

EŞİT KOLLU TERAZİ

Benzer şekilde TERAZİ uygulaması için opsiyonel olan terazı denge aparatı kullanılarak

ray bir eşit kollu teraziye dönüştürülür ve ray üzerindeki arabanın hareketi ile terazinin

dengesinin korunması sağlanır. Burada da yine SERVO MOTOR uygulaması,

farklı bir noktadan alınan geri-besleme ve kapalı-devre PID algoritması uygulamaları

gerçekleştirilir.

°

EOS Mühendislik Danışmanlık Yazılım San.Tic. Ltd. Şti. - http://www.eosmuhendislik.com.tr - [email protected]

EOS MEC-TERS SARKAÇEOS MEC-SERVOEOS MEC-TERS SARKAÇEOS MEC-SERVO

900 mm

1050 mm

100 x 60 x 50 mm

Max. 280 ±10 gr

1000 ± 5 mm

1230 ±10 gr

1 tur 270 , 0.054 /mV

10 tur 3600 , 0.2 mm/mV2~8.5 m/s , ~850 mm/s

24 Vdc

1 A

1000 Hz

° °

°

Page 2: Eos Mec-ters Sarkaç

EOS PIC Devolopment System

EOS Mühendislik Danışmanlık Yazılım San.Tic. Ltd. Şti. - http://www.eosmuhendislik.com.tr - [email protected]

ÖRNEK UYGULAMA KODLARI

ANALOG GİRİŞ UYGULAMALARI ANA.asmPIC16F877'nin analog girişlerinin okunması ve tüm girişlerinsıra ile okunarak LCD ekranda gösterilmesi

PWM ÇIKIŞ VE GÜÇ KONTROL UYGULAMASI PWM_P.asmPIC16F628'in PWM çıkış portunun kullanılması ve 12V-10W'lık bir ampülün şiddetinin değiştirilmesi

PWM İLE DC MOTOR ÇALIŞTIRMA PWMDC.asmPIC16F877 mikrodenetleyicisinin PWM çıkışı ve OUTPUT modülkullanılarak bir dc motorun devrinin geri beslemesiz kontrolü (Open-loop kontrol)

ENKODER İLE DC MOTOR DEVİR AYARI ENCDC.asmPIC16F877 entegresinin PWM çıkışı, analog girişi ve sayısal portlarıve Output modül kullanılarak, motor devrinin enkoder ile ölçülmesi kontrol edilmesi (Closed-loop kontrol)

TERS SARKAÇ MEKATRONİK KİT DENEYİ-I INVP_1.asmTers sarkacı, sadece oransal (P) kontrolle bir denge açısı değerinegetiren uygulama kodudur. Bu uygulamada PIC16F877'nin analoggirişleri, PWM çıkışları ve Output Modül kullanılmıştır.

DOĞRUSAL SERVO MOTOR KİT DENEYİ-I SERVO_1.asmServo motoru, sadece oransal (P) kontrolle istenen pozisyonagetiren uygulama kodudur. Bu uygulamada PIC16F877'nin analog girişleri, PWM çıkışları ve Output Modül kullanılmıştır.

TERS SARKAÇ MEKATRONİK KİT DENEYİ-II INVP_2.asmTers sarkacı, oransal-integral(PI) ve oransal-türevsel (PD) kontrolledenge açısı değerine getiren uygulama kodudur. Bu uygulamada PIC16F877'nin analog girişleri, PWM çıkışları ve Output Modül kullanılmıştır.

TERS SARKAÇ MEKATRONİK KİT DENEYİ-III INVP_3.asmTers sarkacı, oransal, integral ve türevsel yöntemlerle kızağın hızı kontrol edilerek dengeye getiren uygulama kodudur. Bu uygulamada sabit bir denge açısı yoktur. Uygulamada PIC16F877'ninanalog girişleri, PWM çıkışları ve Output Modül kullanılmıştır.

DOĞRUSAL SERVO MOTOR KİT DENEYİ-II SERVO_2.asmServo motoru, oransal-integral (PI) ve oransal-türevsel (PD) kontrolle istenen pozisyona getiren uygulama kodudur. Bu uygulamada PIC16F877'nin analog girişleri, PWM çıkışları ve Output Modül kullanılmıştır.

DOĞRUSAL SERVO MOTOR KİT DENEYİ-III SERVO_3.asmServo motoru, oransal-integral-türevsel (PID) kontrolle istenenpozisyona getiren uygulama kodudur. Bu uygulamada PIC16F877'nin analog girişleri, PWM çıkışları ve Output Modül kullanılmıştır.

ÜRÜN KODLARI ve FİYAT BİLGİLERİ

ÜRÜN ADI ÜRÜN KODU FİYATI(EUR)

24 Vdc SMPS güç kaynağıH-Köprüsü DCmotor sürücü (200W)24V/6W dc motor10 tur 10K bilyalı hassas potansiyometre270 derece bilyalı hassas potansiyometre100 CPR enkoder kitiMini limit anahtarıTers sarkaç mekatronik kontrol deney kitiTers sarkaç arabası (motorsuz)Sarkaç bağlantı aparatıDoğrusal servo mekatronik deney kitiDenge terazisi bağlantı aparatıEOS PIC Development System Kit - I

Assembler koduEDU-1010-50, EDU-1010-60TEMP_PI.asmTEMP_PID.asmENCDC.asmSONAR.asmINVP_1.asmINVP_2.asmINVP_3.asmSERVO_1.asmSERVO_2.asmSERVO_3.asm

Dökümentasyon

TEMP_PI.pdfTEMP_PID.pdfENCDC.pdfSONAR.pdfINVP_1.pdfINVP_2.pdfINVP_3.pdfSERVO_1.pdfSERVO_2.pdfSERVO_3.pdf

EDU-1124HW-122ME-101SE-140SE-142SE-150SE-190EDU-1010-20EDU-1010-21EDU-1010-25EDU-1010-30EDU-1010-35EDU-1010-10

25,0035,0025,0025,004,50

22,002,00

1.200,00220,0040,00

1.000,00125,00375,00

Kit içindekiler :

NOT: EDU-1010-20 (Ters sarkaç mekatronik kontrol deney kiti:MEC-TERS SARKAÇ)ve EDU1010-30 (Doğrusal servo mekatronik kontrol deney kiti: MEC-SERVO) kitlerinden EDU-1010-20 aynı zamanda EDU1010-30 uygulamalarını da yapmaya uygundur. Eğer, EDU-1010-20, EDU-1010-35, EDU-1010-21 parça numaralı ürünler seçilirse aşağıdaki uygulamalar yapılabilir.

TERS SARKAÇ (TS)DOĞRUSAL SERVO (DS)EŞİT KOLLU TERAZİ (EKB)EŞİT KOLLU TERAZİ ÜZERİNDEKİ TERS SARKAÇ (EKB-TS)ZORLAMALI SALINIM HAREKETİ (FOSC)