32-bitový jednočipový prípravok SMT3210C-EVAL


MiestnosťLaboratórium moderných metód riadenia fyzikálnych systémov V108a (V142a)
Správca modeluBc. Tomáš Tkáčik
VýrobcaBc. Tomáš Tkáčik

Model obsahuje laserové zariadenie triedy 1, ktoré za štandardných prevádzkových podmienok nepredstavuje zdravotné riziko ani pri dlhodobom priamom sledovaní zväzku. Laserový zväzok nie je viditeľný voľným okom.
  • laboratórny model levitácie založený na princípe veterného tunela
  • podstatou je udržať guľôčku na stanovenej pozícií pomocou regulácie rýchlosti vzduchu v trubici
  • nestabilný SISO nelineárny model s jedným vstupom a jedným výstupom
  • vhodný na
    • analytickú a experimentálnu identifikáciu
    • návrh a overenie klasických a moderných algoritmov riadenia
    • prezentáciu výskumnej skupiny CMMRaPI
  • model je možné riadiť aj bez potreby počítača
  • komunikačné rozhranie na počítači je implementované v jazyku Python
  • Model pozostáva z dvoch subsystémov: subsystém ventilátor a subsystém guľôčky v trubici.
  • Subsystém ventilátora je ovládaný napätím . Výstupom tohto subsystému je ruhlová rýchlosť motora , ktorá je priamoúmerná rýchlosti vzduchu v trubici.
  • Subsystém guľôčky v trubici je závislý od rýchlosti vzduchu a jeho výstupom je poloha guľôčky . Tá je snímaná laserovým senzorom vzdialenosti VL53L0X.
  • Model je riadený jednočipovým mikropočítačom ATmega328P, ktorý je s ostatnými komponentami zabezpečujúcimi riadenie jednotlivých periférií modelu umiestnený na základnej doske.

Model subsystému ventilátora (originálny):

Model subsystému ventilátora bol zjednodušený, nakoľko pôvodný matematický model obsahoval 6 parametrov a zjednodušený len 2.

Model subsystému ventilátora (zjednodušený):

Model subsystému guľôčky v trubici:

Celkový model:

Parametre modelu:

Stavové veličiny:

  • riadiace vstupy
    • napätia ventilátora , ktoré je ovládané PWM signálom
  • merané veličiny
    • uhlová rýchlosť ventilátora
    • pozícia guľôčky