طراحی و پیاده سازی سگوی خود تعادل دوچرخ با استفاده از پردازنده های دیجیتال
پایان نامه
- وزارت علوم، تحقیقات و فناوری - دانشگاه صنعتی خواجه نصیرالدین طوسی - دانشکده برق
- نویسنده علیرضا صالحی
- استاد راهنما فرامرز حسین بابایی امیر موسوی نیا
- سال انتشار 1393
چکیده
در سال های اخیر بکارگیری تکنولوژی نیمه هادیها و پردازش دیجیتال در صنعت باعث ظهور ابزارهای پیچیده ای در حوزه کاربردی تجاری و خانگی شده است. سگوی یکی از این پدیده هاست که جای خود را در بسیاری از منازل، مراکز خرید، فرودگاه ها و ... باز کرده است. در این پایان نامه طراحی و ساخت نمونه ای از این وسیله نقلیه با کمک پردازنده های دیجیتال و حسگرهای ارزان قیمت mems مورد نظر است. با توجه به پیچیدگی ساختار کنترلی یک سگوی، که ماهیتی ناپایدار دارد، طراحی با ارائه یک مدل ریاضی دقیق آغاز می شود. در این مرحله به کمک قوانین نیرو و گشتاور و ارائه یک مدل مکانیکی ساده از سگوی، معادلات حاکم بر کلیه زوایا، دوران ها و سرعت ها بدست می آید. برای تایید مدل بدست آمده یک نمونه کوچکتر از سگوی ساخته شد. با انجام آزمایش بر روی آن درستی مدل ریاضی مورد ارزیابی قرار گرفت. سپس با تعمیم مدل بدست آمده به یک سگوی در اندازه واقعی، در نظر گرفتن یک کنترلر pid و انجام شبیه سازی ها در محیط نرم افزار، مشخصات عمومی عملگرها و حسگرهای مورد نیاز از نظر دامنه کار، پاسخ فرکانسی مناسب و بهره مورد نیاز تعیین شد. با کمک نتایج بدست آمده از مرحله شبیه سازی، شاسی مکانیکی ساخته شد و اجزای مختلف مورد نیاز برای آن جداگانه طراحی و ساخته شدند. حسگرهای شتاب برای اندازه گیری زاویه انحراف از خط عمود، ژیروسکوپ ها برای اندازه گیری سرعت زاویه ای چرخش محور سگوی، شافت انکودرها برای اندازه گیری سرعت دوران چرخ ها، جداگانه و کالیبره شدند. مدار راه انداز موتورهای مغناطیس دایم نیز با تکنیک pwm در مرحله بعد اضافه شدند. این مدار برای کاهش نویز القایی از یک باتری مستقل استفاده می کند. مغز متفکر دستگاه نیز که وظیفه ایجاد ارتباط بین تمامی اجزا را داشته و حلقه کنترل را نیز به صورت دیجیتال پیاده می نماید به شکل موازی طراحی و ساخته شد. پس از مونتاژ مجموعه و رفع مشکلات بیشمار پیش آمده سر انجام سگوی ساخته شده توانست بدون حضور اپراتور به تعادل برسد. در مرحله بعد و با تکمیل برنامه امکان کنترل پایدار آن توسط اپراتوری سوار نیز فراهم آمد. برای حرکت به سمت جلو کافیست اپراتور محور اصلی سگوی را قدری به سمت جلو متمایل کند. این عمل معمولا با انتقال بخشی از وزن به جلو انجام می شود. برای کاهش سرعت و یا توقف و حرکت به عقب نیز اپراتور می تواند وزن خود را به عقب میل دهد. برای انحراف به چپ و راست نیز در نمونه ساخته شده دو کلید در دسته کنترل قرار داده شده که با فشردن هر یک، سگوی به همان سمت متمایل می شود. این عمل با کاهش سرعت چرخ در سمت مورد نیاز انجام می شود. آزمایشهای انجام شده بر روی سگوی ساخته شده نشان می دهد که این وسیله می تواند با سرعتی حدود 1متر برثانیه حرکت نماید. باتری های موجود نیز تداول حرکت باری 30 دقیقه را تضمین می نمایند.
منابع مشابه
ارزیابی شاخص های استراتژیک پیاده سازی بانکداری دیجیتال با استفاده از ترکیب رویکردهای مدلسازی ساختاری تفسیری و دیمتل فازی
بانکداری دیجیتالی و تعیین الزامات جهت حرکت از وضعیت موجود به مطلوب مستلزم مجموعه تغییرات کسب و کارها در حوزه فعالیتها، فرایندها، توانایی ها و مدلهای کسب و کار است. استراتژی دیجیتال راهی است که از طریق آن، بانکها قادر خواهند بود خود را با دگرگونی دیجیتال انطباق داده و ضمن تضمین بقای خود از فرصتهای ناشی از توسعه فناوری بیشترین بهره برداری را داشته باشند. در این میان بازآفرینی نظام بانکی با استفاد...
متن کاملطراحی و پیاده سازی یک سیستم کنترل نیمه‌فعال سازه‌یی با استفاده از میراگر مغناطیسی جدید
در نوشتار حاضر، یک سیستم نیمه‌فعال سازه‌یی با استفاده از یک میراگر مغناطیسی جدید طراحی، ساخته و بر روی یک قاب برشی دو درجه آزادی آزمایشگاهی پیاده‌سازی شده است. در ابتدا بر پایه‌ی نتایج آزمون، پارامترهای مدل میراگر براساس مدل بوک ـ ون شناسایی شدند. در ادامه، کنترل‌کننده‌های قلاب آسمانی و تناسبی ـ مشتق‌گیر ـ انتگرال‌گیر طراحی و بر روی سازه پیاده‌سازی و عملکرد آن‌ها برای یک زلزله‌ی نمونه با استفاد...
متن کاملطراحی و پیاده سازی دبی‌سنج فراصوت چهارمسیره با استفاده از روش تفاضل زمانی
یک دبی‌سنج فراصوت چهار مسیره با نصب فرستنده/گیرنده‌های امواج فراصوت بر روی یک لوله 8 اینچی طراحی و ساخته شد. با عبور کنترل شده سیال ازدرون دبی‌سنج ساخته شده، سرعت سیال در چهار لایه مختلف با استفاده از روش تفاضل زمانی(Time-difference) اندازه گیری شد. با استفاده از روش انتگرال گیری عددی به روش گاوس-لژاندر و اعمال تقریب مهندسی، نرخ شارش سیال بدست آمد. با مقایسه پاسخ دبی‌سنج ساخته شده با پاسخ یک دب...
متن کاملطراحی و سنتز یک پردازنده جانبی به منظور مرتب سازی اطلاعات با استفاده از حافظه داخلی آرایه‌های برنامه پذیر
مرتب سازی داده‌ها یکی از مسائل مهم در هنگام پردازش اطلاعات دیجیتال می‌باشد. بسته به نحوه پیاده سازی مرتب کننده، معمولاً سه پارامتر سرعت، سطح اشغالی بر روی تراشه و توان مصرفی از اهمیت ویژه برخوردار هستند. وقتی مرتب کننده بر روی آرایه‌های منظقی برنامهپذیر (FPGA) پیاده سازی شود، از آنجا که این بلوک به عنوان یک پردازشگر جانبی در کنار سایر بلوک‌های افزاری قرار می‌گیرد، تعداد CLBهای اشغال شده پارامت...
متن کاملضربکننده و ضرب‌جمع‌کننده پیمانه 2n+1 برای پردازنده سیگنال دیجیتال
Nowadays, digital signal processors (DSPs) are appropriate choices for real-time image and video processing in embedded multimedia applications not only due to their superior signal processing performance, but also of the high levels of integration and very low-power consumption. Filtering which consists of multiple addition and multiplication operations, is one of the most fundamental operatio...
متن کاملمنابع من
با ذخیره ی این منبع در منابع من، دسترسی به آن را برای استفاده های بعدی آسان تر کنید
ذخیره در منابع من قبلا به منابع من ذحیره شده{@ msg_add @}
نوع سند: پایان نامه
وزارت علوم، تحقیقات و فناوری - دانشگاه صنعتی خواجه نصیرالدین طوسی - دانشکده برق
میزبانی شده توسط پلتفرم ابری doprax.com
copyright © 2015-2023