Teskari mayatnik: boshqaruv nazariyasi va dinamikasi: 17 qadam (rasmlar bilan)

2024 Muallif: John Day | [email protected]. Oxirgi o'zgartirilgan: 2024-01-30 13:25

Teskari mayatnik-bu o'rta maktab va bakalavr fizikasi yoki matematika kurslarida ishlab chiqilgan dinamik va boshqaruv nazariyasidagi klassik muammo. Men o'zim matematika va fanga qiziquvchi bo'lganim uchun, teskari mayatnik yasash uchun darslar davomida o'rgangan tushunchalarimni sinab ko'rishga va amalga oshirishga qaror qildim. Haqiqiy hayotda bunday tushunchalarni qo'llash nafaqat tushunchalar haqidagi tushunchangizni mustahkamlashga yordam beradi, balki sizni nazariya darslarida hech qachon uchratib bo'lmaydigan amaliy va real hayotiy vaziyatlar bilan bog'liq muammolar va qiyinchiliklarning yangi qirrasini ochib beradi.

Bu yo'riqnomada men birinchi navbatda teskari mayatnik muammosini tanishtiraman, keyin muammoning nazariy tomonini qamrab olaman, keyin bu kontseptsiyani hayotga tatbiq etish uchun zarur bo'lgan apparat va dasturiy ta'minotni muhokama qilaman.

Men sizga yaxshiroq tushunishga yordam beradigan ko'rsatmalarni o'rganayotganda, yuqoridagi videoni ko'rishni taklif qilaman.

Va nihoyat, iltimos, agar siz ushbu loyihani yoqtirgan bo'lsangiz va quyida sharhlar bo'limida o'zingizni qiziqtirgan savollarni qoldirsangiz, "Sinf darslari" tanlovida ovoz berishni unutmang. Baxtli qilish!:)

1 -qadam: Muammo

Teskari mayatnik muammosi xuddi supurgi yoki uzun ustunni sizning kaftingizda muvozanatlashiga o'xshaydi, bu ko'pchiligimiz bolaligimizda sinab ko'rgan narsadir. Qutbning ma'lum bir tomonga yiqilganini ko'rganimizda, ular bu ma'lumotni miyaga yuboradi, u ma'lum hisob -kitoblarni amalga oshiradi, so'ngra qutbning harakatiga qarshi turish uchun qo'lingizga ma'lum tezlik bilan harakat qilishni buyuradi. burilish qutbini vertikal holatiga qaytaring. Bu jarayon sekundiga bir necha yuz marta takrorlanadi, bu esa qutbni to'liq nazorat ostida ushlab turadi. Teskari mayatnik xuddi shunday ishlaydi. Maqsad, mayatnikni teskari aylantirib, harakatlanishga ruxsat berilgan aravada. Ko'zlar o'rniga, sensor mayatnikning holatini aniqlash uchun ishlatiladi, u ma'lumotni kompyuterga yuboradi, u ma'lum hisob -kitoblarni bajaradi va aktuatorlarga sarkacni tik holatiga qaytarish uchun aravani boshqa joyga ko'chirishni buyuradi.

2 -qadam: Yechim

Mayatnikni teskari muvozanatlash muammosi bu tizimda o'ynayotgan harakatlar va kuchlarni tushunishni talab qiladi. Oxir -oqibat, bu tushuncha bizga tizimning "harakat tenglamalari" ni ishlab chiqishga imkon beradi, uning yordamida aktuatorlarga ketayotgan chiqish va sensorlar kirishi o'rtasidagi munosabatlarni hisoblash mumkin.

Harakat tenglamalari sizning darajangizga qarab ikki xil tarzda olinishi mumkin. Ularni Nyutonning asosiy qonunlari va ba'zi o'rta maktab matematikasi yoki Ligrang mexanikasi yordamida olish mumkin, u odatda bakalavr fizika kurslarida joriy etiladi. (Eslatma: Nyuton qonunlari yordamida harakat tenglamalarini chiqarish oddiy, lekin zerikarli, Lagrang mexanikasidan foydalanish ancha oqlangan, lekin Lagrang mexanikasini tushunishni talab qiladi, lekin har ikkala yondashuv ham bir xil echimga olib keladi).

Ikkala yondashuv ham, ularning rasmiy hosilalari ham odatda o'rta maktab yoki bakalavriat matematika yoki fizika darslarida yoritiladi, lekin ularni oddiy google qidiruvi yordamida yoki ushbu havolaga tashrif buyurib topish mumkin. Yakuniy harakat tenglamalarini kuzatib, biz to'rtta miqdor o'rtasidagi bog'liqlikni ko'ramiz:

• Mayatnikning vertikalga burchagi
• Mayatnikning burchak tezligi
• Mayatnikning burchak tezlanishi
• Aravaning chiziqli tezlanishi

Bu erda birinchi uchtasi sensorlar tomonidan o'lchanadigan miqdorlar, oxirgi qismi esa aktuatorga ishlash uchun yuboriladi.

3 -qadam: Boshqaruv nazariyasi

Boshqaruv nazariyasi - bu matematikaning quyi sohasi bo'lib, u ishlab chiqilgan jarayonlar va mashinalarda dinamik tizimlarni boshqarish va boshqarish bilan shug'ullanadi. Maqsad - odatda barqarorlikka erishish uchun boshqaruv modelini yoki boshqaruv tsiklini ishlab chiqish. Bizning holatda, teskari mayatnikni muvozanatlashtiring.

Boshqaruv halqalarining ikkita asosiy turi mavjud: ochiq tsiklli boshqaruv va yopiq pastadirli boshqaruv. Ochiq tsiklli boshqaruvni amalga oshirishda boshqaruv harakati yoki tekshirgich buyrug'i tizim chiqishiga bog'liq emas. Buning yaxshi namunasi o'choqdir, bu erda o'choq qancha vaqt qolishi faqat taymerga bog'liq.

Holbuki, yopiq tsiklli tizimda boshqaruvchining buyrug'i tizimning holatiga bog'liq bo'ladi. Bizning holatimizda, teskari aloqa - aravaning tezligi va holatini belgilaydigan, mayatnikning burchagi, shuning uchun bu tizim yopiq pastadirli tizimga aylanadi. Yuqorida yopiq pastadir tizimining blok -diagrammasi ko'rinishidagi vizual tasvir biriktirilgan.

Qayta aloqa mexanizmining bir nechta texnikasi mavjud, lekin eng ko'p qo'llaniladigan - bu proportsional -integral -lotin boshqaruvchisi (PID tekshiruvi), biz foydalanmoqchi bo'lgan narsadir.

Eslatma: Bunday nazoratchilarning ishini tushunish muvaffaqiyatli boshqaruvchini ishlab chiqishda juda foydali, garchi bunday boshqaruvchining ishini tushuntirish bu ko'rsatmaga kirmaydi. Agar siz kursingizda bunday turdagi nazoratchilarni uchratmagan bo'lsangiz, Internetda ko'plab materiallar mavjud va oddiy Google qidiruvi yoki onlayn kurs yordam beradi.

4 -qadam: Ushbu loyihani o'z sinfingizda amalga oshirish

Yosh guruhi: Ushbu loyiha birinchi navbatda o'rta maktab yoki bakalavr talabalari uchun mo'ljallangan, lekin ularni tushuncha haqida umumiy ma'lumot berish orqali oddiy bolalarga namoyish sifatida ko'rsatish mumkin.

Qo'llaniladigan tushunchalar: Ushbu loyihada qamrab olingan asosiy tushunchalar - bu dinamika va boshqaruv nazariyasi.

Kerakli vaqt: Barcha qismlar yig'ilib, tayyor bo'lgach, montaj 10-15 daqiqani oladi. Boshqaruv modelini yaratish biroz ko'proq vaqtni talab qiladi, buning uchun talabalarga 2 dan 3 kungacha vaqt berilishi mumkin. Har bir talaba (yoki talabalar guruhi) o'zlarining tegishli boshqaruv modellarini ishlab chiqqandan so'ng, boshqa kunni shaxslar yoki jamoalar ko'rsatishi mumkin.

Bu loyihani o'z sinfingizga tatbiq etishning bir usuli - bu tizimni qurish (keyingi bosqichlarda tasvirlangan), partiya dinamikaga tegishli fizika subtopikasi ustida ishlayotganda yoki matematika darslarida boshqaruv tizimlarini o'rganayotganda. Shunday qilib, dars paytida duch keladigan g'oyalar va tushunchalarni to'g'ridan-to'g'ri real hayotda qo'llash mumkin, bu ularning kontseptsiyasini yanada aniqroq qiladi, chunki yangi kontseptsiyani real hayotda qo'llashdan ko'ra yaxshiroq usul yo'q.

Bitta tizimni birgalikda sinf sifatida qurish mumkin, keyin sinfni jamoalarga bo'lish mumkin, ularning har biri noldan boshqaruv modelini quradi. Keyin har bir jamoa o'z ishini raqobat formatida namoyish qilishi mumkin, bu erda eng yaxshi boshqaruv modeli - eng uzun muvozanatni saqlay oladigan va turtki va itarishlarga bardoshli.

Loyihani o'z sinfingizda amalga oshirishning yana bir usuli - bu katta yoshdagi bolalarni (o'rta maktabgacha), loyihani ishlab chiqish va ularni yosh bolalarga ko'rsatish va ularga dinamikasi va boshqaruvi haqida umumiy ma'lumot berish. Bu nafaqat yosh bolalar uchun fizika va matematikaga qiziqish uyg'otishi, balki katta yoshdagi o'quvchilarga nazariya haqidagi tasavvurlarini kristalizatsiya qilishiga yordam beradi, chunki sizning tushunchalaringizni mustahkamlashning eng yaxshi usullaridan biri bu boshqalarga, ayniqsa, yosh bolalarga tushuntirishdir. Siz o'z g'oyalaringizni juda sodda va tushunarli tarzda shakllantirishingiz kerak.

5 -qadam: ehtiyot qismlar va materiallar

Aravaga bir martalik erkinlik beradigan relslar majmuasida erkin harakatlanishiga ruxsat beriladi. Mayatnik, arava va relslar tizimini ishlab chiqarish uchun zarur bo'ladigan qismlar va materiallar:

Elektronika:

• Bitta Arduino mos keladigan taxta, har qanday ishlaydi. Agar siz elektronika bilan unchalik tajribasiz bo'lsangiz, Uno -ni tavsiya qilaman, chunki uni kuzatib borish osonroq bo'ladi.
• Arava uchun harakatlantiruvchi vazifasini bajaradigan bitta Nema17 qadam dvigateli.
• Bir qadamli dvigatel, yana hamma narsa ishlaydi, lekin men A4988 step motorli haydovchini tavsiya qilaman, chunki uni kuzatib borish osonroq bo'ladi.
• Bir MPU-6050 olti o'qli (Gyro + akselerometr), u mayatnikning burchagi va burchak tezligi kabi turli parametrlarni aniqlaydi.
• 12V 10A quvvat manbai, 10A, aslida, bu aniq loyiha uchun biroz ortiqcha, 3A dan yuqori har qanday narsa ishlaydi, lekin qo'shimcha oqim olish imkoniyati kelajakda ko'proq quvvat talab qilinishi mumkin bo'lgan rivojlanishga imkon beradi.

Uskuna:

• 16 x rulman, men skeytbord rulmanlarini ishlatardim va ular juda yaxshi ishladi
• 2 x GT2 kasnagi va kamari
• Taxminan 2,4 metrli 1,5 dyuymli PVX quvur
• 4 mm yong'oq va murvat to'plami

Loyihada ishlatilgan ba'zi qismlar ham 3D bosma edi, shuning uchun 3D printerga ega bo'lish juda foydali bo'ladi, garchi mahalliy yoki onlayn 3D bosib chiqarish imkoniyatlari keng tarqalgan bo'lsa.

Barcha qismlarning umumiy narxi atigi 50 $ dan ozroq (3D printerdan tashqari)

6 -qadam: 3D bosma qismlar

Aravachalar va relslar tizimining ba'zi qismlari buyurtma asosida tayyorlanishi kerak edi, shuning uchun men Autodesk -dan Fusion360 -dan foydalanib, kad fayllarini modellashtirish va 3D -printerda 3D -chop etish imkoniyatiga ega bo'ldim.

Maydoni va gantry to'shagi kabi, faqat 2D shaklidagi ba'zi qismlar lazer bilan kesilgan, chunki bu juda tez. Barcha STL fayllari ziplangan papkaga quyida biriktirilgan. Bu erda barcha qismlarning to'liq ro'yxati:

• 2 x Gantry rolik
• 4 x oxirgi qopqoq
• 1 x Qadam ushlagichi
• 2 x bo'sh kasnakli rulman ushlagichi
• 1 x mayatnik ushlagichi
• 2 x kamar biriktirmasi
• 1 x mayatnikli rulman ushlagichi (a)
• 1 x mayatnikli rulman ushlagichi (b)
• 1 x kasnakli teshik oralig'i
• 4 x Rulmanli teshik oralig'i
• 1 x Gantry Plitalar
• 1 x qadam ushlagich plitasi
• 1 x bo'sh kasnaq ushlagichi
• 1 x mayatnik (a)
• 1 x mayatnik (b)

Hammasi bo'lib 24 qismdan iborat bo'lib, ularni bosib chiqarish ko'p vaqt talab qilmaydi, chunki qismlar kichik va ularni birgalikda chop etish mumkin. Bu ko'rsatma davomida men ushbu ro'yxatdagi nomlarga asoslangan qismlarga murojaat qilaman.

7 -qadam: Gantry roliklarini yig'ish

Gantry roliklari aravaning g'ildiraklariga o'xshaydi. Ular PVX yo'l bo'ylab harakatlanadi, bu esa aravani minimal ishqalanish bilan silliq harakatlanishiga imkon beradi. Ushbu qadam uchun ikkita 3D bosma ganter rolini, 12 rulmanni va bir nechta yong'oq va murvatni oling. Har bir rulonga 6 ta rulman kerak bo'ladi. Yong'oq va murvat yordamida rulmanlarni rulonga mahkamlang (rasmlardan mos yozuvlar sifatida foydalaning). Har bir rulon tayyorlangandan so'ng, ularni PVX trubasiga siljiting.

8 -qadam: haydovchi tizimini yig'ish (step motor)

Aravani standart Nema17 pog'onali dvigatel boshqaradi. Dvigatelni vintlardek qadamlar bilan mahkamlang. Keyin qavsni qadam ushlagich plastinkasiga burab, qavsdagi 4 teshikni plastinkadagi 4 bilan tekislang va ikkalasini mahkamlash uchun yong'oq va murvatlardan foydalaning. Keyin, GT2 kasnagini dvigatel miliga o'rnating va 2 ta qisqichni pastki tutqich plastinkasiga pastroqdan ko'proq murvat va murvat yordamida mahkamlang. Ish tugagandan so'ng, siz so'nggi qopqoqlarni quvurlarga surishingiz mumkin. Qoplamalarni quvurlarga majburlash o'rniga to'g'ri o'rnatish juda to'g'ri bo'lsa, men 3D bosilgan qopqoqning ichki yuzasini mahkam o'rnashguncha silliqlashni maslahat beraman.

9 -qadam: haydovchi tizimini yig'ish (bo'sh kasnaq)

Men ishlatadigan yong'oqlar va murvatlarning diametri 4 mm edi, lekin kasnaklar va rulmanlarning teshiklari 6 mm edi, shuning uchun men 3D -adapterlarni bosib, ularni kasnaq va rulmanlarning teshiklariga surishim kerak edi. murvat ustida qimirlash. Agar sizda kerakli o'lchamdagi yong'oq va murvat bo'lsa, sizga bu qadam kerak bo'lmaydi.

Rulmanlarni bo'sh kasnaqli rulman ushlagichiga joylashtiring. Agar joy juda qattiq bo'lsa, yana zımpara bilan ishlating. Boltni rulmanlardan biriga o'tkazing, so'ngra kasnaqni murvat ustiga siljiting va ikkinchi uchini ikkinchi rulman va bo'sh kasnaqli rulman ushlagichi bilan yoping.

Bu bajarilgandan so'ng, bo'sh kasnaqli rulman ushlagichlarini bo'sh kasnaq ushlagich plastinkasiga ulang va oldingi qopqog'ini oldingi plastinkaning pastki yuzasiga mahkamlang. Oxir -oqibat, ikkita PVX quvurining qarama -qarshi uchini bu qopqoq yordamida mahkamlang. Bu bilan aravangiz uchun relslar tugallandi.

10 -qadam: panjarani yig'ish

Keyingi qadam - aravani qurish. Portativ plastinka va 4 ta yong'oq va murvat yordamida ikkita rolikni bir -biriga ulang. Gantry plitalarida uyalar mavjud, shunda siz plastinkaning holatini ozgina sozlash uchun sozlashingiz mumkin.

Keyinchalik, ikkita kamar qo'shimchasini gorizontal plastinkaning har ikki tomoniga o'rnating. Ularni pastdan biriktirishga ishonch hosil qiling, aks holda kamar bir xil darajada bo'lmaydi. Boltlarni pastdan ham o'tkazganingizga ishonch hosil qiling, chunki aks holda, agar murvat juda uzun bo'lsa, ular kamarga to'siq qo'yishi mumkin.

Nihoyat, sarkac ushlagichini yong'oq va murvat yordamida aravaning old qismiga mahkamlang.

11 -qadam: Sarkacni yig'ish

Sarkac faqat materialni tejash uchun ikki qismdan qilingan. Tishlarni tekislash va ularni bir -biriga yopishtirish orqali siz ikkita bo'lakni bir -biriga yopishtirishingiz mumkin. Kichikroq murvat diametrlarini qoplash uchun rulman teshiklari oralig'ini yana ikkita rulmanga suring va keyin rulmanlarni ikkita mayatnikli rulman ushlagichining rulman teshiklariga suring. Mayatnikning pastki uchining har ikki tomoniga 3D bosilgan ikkita qismni mahkamlang va mayatnikli rulman ushlagichlaridan o'tuvchi 3 ta yong'oq va murvat yordamida 3 qismini mahkamlang. Boltni ikkita rulman orqali o'tkazing va boshqa uchini mos keladigan non bilan mahkamlang.

Keyin, MPU6050 -ni oling va uni vintlar yordamida mayatnikning qarama -qarshi uchiga mahkamlang.

12 -qadam: Sarkac va kamarlarni o'rnatish

Oxirgi qadam - mayatnikni aravaga o'rnatish. Buni ilgari ikkita mayatnikli podshipniklardan o'tib ketgan murvatni aravaning old qismiga mahkamlagich ushlagichining teshigidan o'tkazib, sarkacni aravaga mahkamlash uchun boshqa uchidagi gaykani ishlating.

Nihoyat, GT2 kamaringizni ushlang va birinchi navbatda aravaga mahkamlangan kamar qo'shimchalarining bir uchini mahkamlang. Buning uchun men kamarning uchiga mahkamlangan va tor uyadan sirg'alib ketishiga yo'l qo'ymaydigan, 3D formatida chop etiladigan kamar qisqichidan foydalandim. Ushbu qism uchun stllarni Thingiverse -da ushbu havola orqali topish mumkin. Kamarni qadam kasnagi va bo'sh kasnaq bo'ylab o'rab oling va kamarning ikkinchi uchini aravaning qarama -qarshi uchidagi kamar biriktiruvchi qismiga mahkamlang. Kamarni torting, lekin uni juda mahkamlamang yoki yo'qotib qo'ymang, shunda mayatnikingiz va aravangiz tugaydi!

13 -qadam: simlar va elektronika

Ulanish MPU6050 -ni Arduino -ga ulash va haydovchi tizimining simlarini ulashdan iborat. Har bir komponentni ulash uchun yuqorida ko'rsatilgan simlar sxemasiga amal qiling.

Arduino -ga MPU6050:

• GND dan GNDgacha
• +5v dan +5v gacha
• SDA dan A4 gacha
• SCL - A5
• D2 ga kirish

Bosqichli haydovchi uchun step motor:

• Bobin 1 (a) dan 1A gacha
• Bobin 1 (b) dan 1B gacha
• Bobin 2 (a) dan 2A gacha
• Bobin 2 (b) dan 2B gacha

Arduino uchun qadam haydovchi:

• GND dan GNDgacha
• VDD +5v gacha
• QADAM - D3
• DIR dan D2 gacha
• Elektr ta'minotining ijobiy terminali uchun VMOT
• GND quvvat manbai terminaliga

Step haydovchisidagi Kutish va Reset pinlari o'tish moslamasi bilan ulanishi kerak. Va nihoyat, elektr ta'minotining musbat va tuproqli terminallariga parallel ravishda taxminan 100 uF elektrolitik kondansatkichni ulash yaxshi bo'ladi.

14 -qadam: Tizimni boshqarish (proportsional nazorat)

Dastlab, men asosiy proportsional boshqaruv tizimini sinab ko'rishga qaror qildim, ya'ni aravaning tezligi mayatnikning vertikal bilan qilgan burchagiga ma'lum bir omil bilan mutanosib. Bu barcha qismlarning to'g'ri ishlashini tekshirish uchun mo'ljallangan sinov edi. Garchi, bu asosiy proportsional tizim mayatnikni muvozanatga keltiradigan darajada mustahkam bo'lgan bo'lsa -da. Mayatnik hatto yumshoq surish va itarishlarga ham kuchli qarshilik ko'rsatishi mumkin edi. Ushbu boshqaruv tizimi juda yaxshi ishlagan bo'lsa -da, u hali ham bir nechta muammolarga duch kelgan. Agar ma'lum vaqt mobaynida O'IH o'qish grafigiga nazar tashlasak, biz sensorlar o'qishidagi tebranishlarni aniq ko'rishimiz mumkin. Bu shuni anglatadiki, nazoratchi har doim tuzatishga harakat qilsa, u har doim ma'lum miqdordan oshib ketadi, bu aslida proportsional boshqaruv tizimining o'ziga xos xususiyati. Bu kichik xatoni, bu omillarni hisobga olgan holda, boshqa turdagi nazoratchi yordamida tuzatish mumkin.

Proportional boshqaruv tizimining kodi quyida biriktirilgan. Kod MPU6050 kutubxonasi, PID kutubxonasi va AccelStepper kutubxonasi bo'lgan bir nechta qo'shimcha kutubxonalarni qo'llab -quvvatlashni talab qiladi. Ularni Arduino IDE ning kutubxona menejeri yordamida yuklab olish mumkin. Sketch >> Kutubxonani qo'shish >> Kutubxonalarni boshqarish -ga o'ting va keyin qidiruv satrida PID, MPU6050 va AccelStepper -ni qidiring va O'rnatish tugmasini bosish orqali ularni o'rnating.

Ilm -fan va matematika ixlosmandlari bo'lganlar uchun mening maslahatim, bunday nazoratchini noldan qurishdir. Bu nafaqat dinamikalar va boshqaruv nazariyalari haqidagi tasavvurlaringizni mustahkamlaydi, balki o'z bilimlaringizni real hayotda qo'llash imkoniyatini beradi.

15 -qadam: Tizimni boshqarish (PID nazorati)

Umuman olganda, haqiqiy hayotda, boshqaruv tizimi uni qo'llash uchun etarlicha mustahkamligini isbotlagach, muhandislar odatda murakkab boshqaruv tizimlari yordamida vaziyatni murakkablashtirmasdan, faqat loyihani yakunlaydilar. Ammo bizning holatimizda, biz bu teskari mayatnikni faqat ta'lim maqsadida qurmoqdamiz. Shunday qilib, biz PID nazorati kabi murakkab boshqaruv tizimlariga o'tishga harakat qilishimiz mumkin, ular asosiy proportsional boshqaruv tizimiga qaraganda ancha kuchliroq bo'lishi mumkin.

PID nazoratini amalga oshirish ancha murakkab bo'lgan bo'lsa -da, to'g'ri o'rnatilgandan va sozlashning mukammal parametrlari topilgandan so'ng, sarkac ancha yaxshi muvozanatlashgan. Bu vaqtda u engil silkinishlarga ham qarshi turishi mumkin. Ma'lum vaqt mobaynida O'IH o'qishlari (yuqorida ilova qilingan), o'qishlar hech qachon kerakli chegara uchun, ya'ni vertikal uchun juda uzoqqa ketmasligini isbotlaydi, bu boshqaruv tizimi asosiy proportsional nazoratdan ancha samarali va mustahkam ekanligini ko'rsatadi..

Yana bir bor aytamanki, fan va matematika ixlosmandlari bo'lgan barchangizga maslahatim, quyida keltirilgan kodni ishlatishdan oldin PID tekshirgichini noldan qurishga harakat qiling. Buni qiyinchilik sifatida qabul qilish mumkin va hech kim bilmaydi, kimdir hozirgacha urinib ko'rilganidan ko'ra kuchliroq boshqaruv tizimini o'ylab topishi mumkin. Brodt Beauregard tomonidan ishlab chiqilgan Arduino uchun kuchli PID kutubxonasi allaqachon mavjud bo'lsa -da, uni kutubxona menejeridan Arduino IDE -ga o'rnatish mumkin.

Eslatma: Har bir boshqaruv tizimi va uning natijasi birinchi bosqichda biriktirilgan videoda ko'rsatilgan.

16 -qadam: qo'shimcha yaxshilanishlar

Men harakat qilmoqchi bo'lgan narsalardan biri bu "burilish" funktsiyasi edi, bu erda sarkac dastlab aravaning ostiga osilgan va arava sarkacni osilgan joydan yuqoriga ko'tarish uchun yo'lda tez va pastga bir necha harakatlarni bajaradi. pozitsiyasi teskari teskari holatga. Ammo buni hozirgi konfiguratsiya bilan amalga oshirish mumkin emas edi, chunki inertial o'lchash moslamasini uzun simi Arduino -ga ulashi kerak edi, shuning uchun mayatnikning to'liq aylanishi kabelning burilishiga va burilishiga olib kelishi mumkin. Bu muammoni mayatnikning uchiga inertial o'lchash birligi o'rniga aylanadigan enkoder yordamida hal qilish mumkin. Enkoder yordamida uning o'qi mayatnik bilan aylanadigan yagona narsa, korpus harakatsiz qoladi, ya'ni kabellar burilmaydi.

Men sinab ko'rmoqchi bo'lgan ikkinchi xususiyat - aravadagi ikkita mayatnikni muvozanatlash edi. Bu tizim ketma -ket ulangan ikkita mayatnikdan iborat. Garchi bunday tizimlarning dinamikasi ancha murakkab va ancha tadqiqotni talab qilsa.

17 -qadam: Yakuniy natijalar

Bunday tajriba sinfning kayfiyatini ijobiy tomonga o'zgartirishi mumkin. Umuman olganda, ko'pchilik odamlar tushuncha va g'oyalarni kristallashtirish uchun ularni ishlatishni afzal ko'rishadi, aks holda bu g'oyalar "havoda" qoladi, bu esa odamlarni ularni tezroq unutishga undaydi. Bu dars davomida o'rganilgan ba'zi tushunchalarni real hayotda qo'llashning birgina misoli edi, lekin bu, albatta, o'quvchilarning nazariyalarini sinab ko'rish uchun o'z tajribalarini ishlab chiqishlariga ishtiyoq uyg'otadi, bu esa ularning kelgusi darslarini yanada ko'proq qiladi. jonli, bu ularni ko'proq o'rganishga undaydi, bu esa ularni yangi tajribalar yaratishga majbur qiladi va bu ijobiy tsikl kelajakdagi sinflar shunday qiziqarli va yoqimli tajribalar va loyihalarga to'la bo'lguncha davom etadi.

Umid qilamanki, bu yana ko'plab tajribalar va loyihalarning boshlanishi bo'ladi! Agar sizga bu ko'rsatma yoqqan bo'lsa va uni foydali deb topsangiz, iltimos, "Sinfdagi fan tanlovi" da ovoz bering va har qanday izoh yoki takliflar qabul qilinadi! Rahmat!:)

Sinfda o'tkazilgan fan tanlovida ikkinchi o'rinni egalladi