Inverterad Pendel [nu med film]

Berätta om dina pågående projekt.
Användarvisningsbild
Andax
Inlägg: 4373
Blev medlem: 4 juli 2005, 23:27:38
Ort: Jönköping

Inverterad Pendel [nu med film]

Inlägg av Andax »

Här kommer lite bilder på ett projekt som jag lattjat lite med på ströstunder. Är inte klart på långa vägar men en del är gjort och det vore kul att få lite feedback eller infall på projektet.

Projektet är en inverterad pendel. Undrar kanske en del vad det innebär. Jo, det är en pinne som i princip sitter fast i ett gångjärn i nederkant på en vagn och där målet är att balansera pinnen genom att köra vagnen fram och tillbaka.

Hittills har jag fräst och svarvat ut de delar som är pendelhållaren och har tillverkat ett kretskort med sensorn som mäter vinkeln på pendeln (tråd)

Bild
Ovan: Hela pendelhållaren inkl vinkelsensorn

Bild
Ovan: Själva "gångjärnet" lite närmare

Bild
Ovan: Själva "gångjärnet" ännu närmare. Om man tittar noga strax till vänster om sensorkretskortet sitter det en liten magnet i förlängningen
av den roterande axeln. Det är den magneten som sensorn mäter vinkeln på.

Sensorn har jag kopplat in till min STK500 och kör ett AVR program som läser av vinkelvärdena via SPI och skickar över dessa via en serieport till PC.
Just nu kör jag med et gammal AT90S8515, men kommer att byta till en Mega16 under utvecklingsfasen så att man får hårdvarumultiplikator, som behövs till reglerloopen.
Senare ska jag göra ett eget styrkort med en av mina små Mega48 i MLF-kapsel som jag har ganska många av (typ 48 kvar!!!)

Ska väl börja med underredet (själva vagnen) nu (fräsa ut chassit i 2 mm aluplåt). Tänkte göra vagnen trehjulig och driva fram den med två små elmotorer aningen nerväxlade. Är det någon som har tips på en enkel motorstyrning, t.ex. H-brygga med PWM?
Senast redigerad av Andax 11 april 2007, 01:57:28, redigerad totalt 1 gång.
Användarvisningsbild
strombom
Inlägg: 3305
Blev medlem: 27 maj 2003, 10:50:20
Ort: Västra Götaland
Kontakt:

Inlägg av strombom »

how nice. om du har två stänger av olika längd kan du kontrollera båda med samma rörelse (de har var sin egenfrekvens) :wink:
mke
Inlägg: 32
Blev medlem: 22 maj 2006, 20:00:39
Ort: Gbg

Inlägg av mke »

Jäkligt ballt. Har själv tänkt att bygga en inverterad pendel men inte kommit till skott. Vad panerar du att köra för reglerstrategi, LQ? exakt linjärisering?

Lycka till och håll oss uppdaterade
Användarvisningsbild
$tiff
Inlägg: 4941
Blev medlem: 31 maj 2003, 19:47:52
Ort: Göteborg
Kontakt:

Inlägg av $tiff »

Med en linjäriserad modell räcker det med en PI(D)-regulator för detta. Fast det är ju klart, vill man ha lite mer utmaning...

>> strombom

På tal om utmaning ja! :shock:
Eller varför inte börja med att göra pendeln rörlig i både x-y-led och ha en enkel styrning på sin vagn...

>> Andax

Vet inte vad du skaffar för motorer, men om de slukar mindre än 1 A så finns det gott om IC som kan agera H-brygga åt dig!
Användarvisningsbild
Greensilver
Inlägg: 1305
Blev medlem: 21 januari 2005, 21:24:57
Ort: Sverige
Kontakt:

Inlägg av Greensilver »

Jag byggde en i lego, använde PID-reglering och en Mega168, i stort sett samma rutiner som till plattformen som balanserade vattenglaset. En stor skillnad mot den du bygger (förutom materialval och seriösitet då 8) )är att jag hade drivdelen fästa direkt i "pendeln". Detta resulterar ju i ett momen som vill dra pendeln rätt då motoraxeln accelererar. Borde vara lättare att få till det då inbillar jag mig men jag vet inte.
Användarvisningsbild
björn
EF Sponsor
Inlägg: 2570
Blev medlem: 29 mars 2004, 23:09:55

Inlägg av björn »

Vi styrde en inverterad pendel i en kurs i skolan, blev PI-reglering för vår del. Styrningen gjordes från någon HC11 processor. Jäkligt kul när man väl började få grepp om det :)
Användarvisningsbild
Andax
Inlägg: 4373
Blev medlem: 4 juli 2005, 23:27:38
Ort: Jönköping

Inlägg av Andax »

>> Strombom

Förvisso sant, men det får bli steg två!! :)

>> mke

Hade tänkt PID alt LQ.

>> $tiff

Motorerna jag har i skräplådan som kandidater till projektet är enkla dc-motorer typ denna. Så någon lämplig H-brygge-IC passande till dem. Finns det med inbyggt sense-motstånd?
Användarvisningsbild
$tiff
Inlägg: 4941
Blev medlem: 31 maj 2003, 19:47:52
Ort: Göteborg
Kontakt:

Inlägg av $tiff »

Du kan ju ta en liten titt på Allegros (t.ex. A3958?). Går att sampla hem på en vecka.

Annars hittar man några trevliga hos Elfa:
http://www.elfa.se/elfa-bin/dyndok.pl?l ... 017232.htm
http://www.elfa.se/elfa-bin/dyndok.pl?l ... 019794.htm
Användarvisningsbild
Andax
Inlägg: 4373
Blev medlem: 4 juli 2005, 23:27:38
Ort: Jönköping

Inlägg av Andax »

Samplade LMD18200 och LMD18245... Någon av dem bör nog funka hoppas jag. Återkommer med lite testresultat senare.
pagge
EF Sponsor
Inlägg: 933
Blev medlem: 15 juni 2004, 00:15:08
Ort: Luleå
Kontakt:

Inlägg av pagge »

Gör pendeln ledad i mitten ochskå, inte bara i botten :)
Användarvisningsbild
Andax
Inlägg: 4373
Blev medlem: 4 juli 2005, 23:27:38
Ort: Jönköping

Inlägg av Andax »

Om man gör den ledad på mitten också är det teoretiskt omöjligt att balansera den. Den undre delen måste vara kortare än den övre.

Först av allt ska jag få den att balansera med en led!! Men vem vet... ...går det bra så är man nog sugen på nått som är ett strå vassare! :D
Användarvisningsbild
Andax
Inlägg: 4373
Blev medlem: 4 juli 2005, 23:27:38
Ort: Jönköping

Inlägg av Andax »

Nu har jag fått mina LMD18200 och LMD18245... Frågan är vilken jag ska köra med. LMD18200 kräver lite mer elektronik om man ska styra på strömmen, medan LMD18245 ger en enklare konstruktion men begränsar upplösningen i strömstyrningen till +-16 steg.

Någon som har lite tips?

Edit:
Länkar: LMD18200 LMD18245
Användarvisningsbild
MicaelKarlsson
Inlägg: 4669
Blev medlem: 18 juni 2004, 09:16:07
Ort: Aneby
Kontakt:

Inlägg av MicaelKarlsson »

Lycka till!

Skall bli kul att följa!

Hur går det med regleringen, blir det PID eller LQ?
Jag skulle valt LQ även fast den är mer komplicerad och svårare då du nästan måste ha en matematisk modell av pendeln. Men klart tuffare! 8)
Användarvisningsbild
strombom
Inlägg: 3305
Blev medlem: 27 maj 2003, 10:50:20
Ort: Västra Götaland
Kontakt:

Inlägg av strombom »

16 steg måste väl räcka?

Även på/av borde räcka för en fungerande inverterad pendel... särskilt om du gör en LQ regulator
Användarvisningsbild
Andax
Inlägg: 4373
Blev medlem: 4 juli 2005, 23:27:38
Ort: Jönköping

Inlägg av Andax »

Nu har jag gjort lite till på pendeln....

Har gjort chassit nästan färdigt. Saknas infästningen av motorerna. Det kommer bli en nerväxling av motorerna 1:3. Därav de röda plastkugghjulen. Vi får se om motorerna är tillräckligt starka. Vill ju inte göra ekipaget för tungt heller...

Bild

Har sedan caddat upp och etsat ett litet kort med LMD18245 drivsteget. Har dock inte borrat och monterat komponenter än.

Schema:

Bild

Hinner förhoppningsvis göra lite till i Påsk.
Skriv svar