پروژه Ball and Beam (مکاترونیک / متلب / سیمولینک / آردوینو / سالیدورک)

- مقطع : کارشناسی ، رشته : مکاترونیک  پروژه Ball and Beam نرم افزار متلب سیمولینک و آردوینو و سالیدورک موضوع پروژه: طراحی و شبیه‌سازی سیستم Ball-and-Beam توضیح مختصر: ما در حال کار روی یک پروژه Ball-and-Beam هستیم که هدف آن طراحی، شبیه‌سازی و پیاده‌سازی این سیستم کنترلی است. پروژه شامل سه بخش اصلی است: شبیه‌سازی در MATLAB/Simulink: مدل‌سازی دینامیکی سیستم طراحی و پیاده‌سازی کنترلر PD بررسی پاسخ سیستم به ورودی‌های مختلف طراحی مکانیکی در SolidWorks: مدل‌سازی سه‌بعدی قطعات محاسبه ابعاد مناسب برای پیاده‌سازی فیزیکی ساخت و پیاده‌سازی با Arduino: استفاده از سنسور اولتراسونیک برای اندازه‌گیری موقعیت توپ کنترل زاویه‌ی میله با استفاده از سرو موتور و پیاده‌سازی کنترلر روی Arduino مقایسه‌ی نتایج عملی با نتایج شبیه‌سازی در سیمولینک ما در بخش‌های مختلف این پروژه نیاز به راهنمایی داریم، به‌ویژه در زمینه‌ی شبیه‌سازی MATLAB/Simulink، پیاده‌سازی کنترلر و نحوه‌ی ارتباط سخت‌افزار با نرم‌افزار. انجام پروژه Ball and Beam و شبیه سازی با استفاده از برنامه سیمولینگ و طراحی و ساخت، با استفاده از برنامه سالید ورک ابتدا باید یک سیستم غیرخطی شبیه‌سازی کنم. سپس باید یک مدل خطی‌شده از سیستم ایجاد کنم. بعد از آن، طبق گفته استاد، باید یک کنترل‌کننده (کنترلر) PD طراحی کنم که شامل کنترل‌کننده PD پیوسته (Continuous PD Controller) و کنترل‌کننده PD گسسته (Discrete-Time PD Controller) است. در مرحله بعد، اعتبارسنجی (Validierung) سیستم را انجام دهم. در نهایت باید یک انیمیشن از این سیستم در Simulink داشته باشم. در فایل‌هایی که فرستادم: صفحه 1: دیاگرامی است که از استاد دریافت کرده‌ایم. این نشان می‌دهد که سیستم ما ابتدا باید به‌صورت غیرخطی مدل‌سازی شود، سپس مدل خطی‌شده داشته باشیم و در نهایت کنترل‌کننده PD پیوسته و کنترل‌کننده وضعیت (State Controller) طراحی کنیم. بعد از این مراحل باید اعتبارسنجی و انیمیشن انجام شود. صفحه 2: نمایی از سیستم Ball-and-Beam ما را نشان می‌دهد. در این سیستم: یک حسگر اولتراسونیک در سمت چپ بالا قرار دارد. میله (Beam) می‌تواند تا 20- درجه حرکت کند. حرکت میله توسط یک سرووموتور انجام می‌شود. صفحه 3: مدل حلقه‌بسته (Closed-Loop System) در Simulink را نشان می‌دهد که می‌تواند به درک بهتر طراحی کنترلر کمک کند. - جزئیات را ضمیمه کردم