Ball Balancer thiab PID Fiddler: 7 Kauj Ruam (nrog Duab)

2024 Tus sau: John Day | [email protected]. Kawg hloov kho: 2024-01-30 09:29

Txoj haujlwm no tau nthuav tawm rau cov neeg uas muaj kev paub dhau los ntawm kev siv Arduino. Kev paub ua ntej ntawm kev siv servos, OLED cov lus, cov lauj kaub, cov nyees khawm, cov laug, yuav pab tau. Txoj haujlwm no siv cov ntawv luam tawm 3D.

Ball Balancer yog PID qhov ntsuas nruj rau kev sim nrog PID tuning. PID Fiddler yog lub chaw taws teeb rau kho PID tuning.

PID tau siv thaum koj xav tau kev tswj hwm ntau ntxiv. Ib qho piv txwv zoo yog ntsuas tus neeg hlau. Tus neeg hlau yuav tsum tau hloov kho me me kom tswj tau qhov sib npaug, thiab teb sai kom ntes nws tus kheej yog tias nws ntsib teeb meem lossis thawb. PID tuaj yeem siv los kho lub log lub cev muaj zog cov lus teb kom tswj tau qhov sib npaug.

PID xav tau kev tawm tswv yim los ntawm lub sensor. Ib tus neeg hlau ntsuas ntsuas siv gyros thiab ntsuas lub ntsuas kom ntsuas lub kaum ntse ntse ntawm tus neeg hlau. Qhov tso tawm ntawm lub ntsuas hluav taws xob tau siv los ntawm PID los tswj lub cav kom tswj tau qhov sib npaug.

Yog li vim li cas kuv thiaj ua tau lub pob npas tho txawv? Tseeb nws yog qhov txias, tab sis ntsuas cov neeg hlau qhia txog thaum lawv tsis raug kho kom raug. Ntsuas cov neeg hlau tsis yog lub cuab yeej zoo tshaj plaws rau kev sim nrog PID kho. Lub pob balancer ruaj khov dua thiab yog qhov cuab yeej siv pom tau zoo los pom qhov cuam tshuam ntawm PID tuning. Qhov kev paub tau los ntawm kev kho lub pob balancer tuaj yeem siv rau kho qhov ntsuas neeg hlau.

Ball Balancer yog txoj kev tsheb nqaj hlau ntawm ib qho pivot. Ntawm txoj kev tsheb nqaj hlau yog lub pob txav rov los thiab txav los ntawm txoj kev tsheb nqaj hlau thaum lub tsheb nqaj hlau ntsaws. Lub tsheb nqaj hlau tau them nrog servo. Qhov kawg ntawm txoj kev tsheb nqaj hlau yog lub ntsuas cua uas ntsuas qhov deb ntawm lub pob los ntawm lub ntsuas cua. Cov tswv yim rau PID yog qhov deb ntawm lub pob los ntawm lub ntsuas cua, thiab qhov tso tawm ntawm PID yog cov servo uas qhia txoj kev tsheb nqaj hlau thiab txav pob.

Kuv tab tom siv Arduino PID lub tsev qiv ntawv.

PID Fiddler yog qhov kuv siv los kho qhov PID qhov tseem ceeb. Koj tsis xav tau ib qho, tab sis nws pab tau. PID Fiddler nyob deb ntawm Ball Balancer, nws txuas nrog tsuas yog ob lub xov hlau, thiab nws tuaj yeem txuas nrog thiab txuas tsis tau thaum Ball Balancer tab tom khiav. Thaum koj pom qhov txiaj ntsig zoo tshaj plaws, qhov muaj nuj nqis tuaj yeem nyuaj coded hauv koj qhov project sketch.

Kev siv zog ntxiv ntawm kev ua PID Fiddler them rau lub sijhawm nws yuav siv los kho qhov hloov pauv rau PID. Koj tuaj yeem pom cov txiaj ntsig ntawm koj qhov kev hloov pauv sai. Thiab nws tuaj yeem rov siv tau ntawm cov phiaj xwm yav tom ntej uas siv PIDs. Tsis hais qhov nws lom zem los tsim, thiab zoo li txias!

Kauj Ruam 1: Pob Balancer - Tshooj

3D Luam qhov chaw pom ntawm no:

(Cov lus qhia los ua ke muaj nyob hauv Cov Lus Qhia Tom Qab Luam Ntawv hauv qhov txuas saum toj no)

1 - 1 "x 1/8" txhuas lub kaum sab xis, txiav rau 500mm ntev.

1 - Adafruit VL53L0X Lub Sijhawm Dav Hlau Nyob Ze Sensor:

1 - Hobby Servo nrog tswj lub suab

1 - Nyuaj hlau rau kev sib txuas (li 7 hli)

- Lwm yam. Ntsia ntsia hlau

1- Arduino Uno

2 - LEDs (liab, ntsuab)

3 - 330 Ohm resistors

- Lwm yam. Jumper xov hlau thiab Breadboard

- Tiaj Tsuag Dub Tsuag Xim

1 - Pob Ping Pong Dawb

Kauj Ruam 2: Pob Balancer - Sib dhos

Kev qhia ua ke rau Ball Balancer muaj nyob ntawm no:

Qee cov lus qhia ntxiv:

Tshuaj tsuag xim sab hauv ntawm txoj kev tsheb ciav hlau dub kom txo qhov ua yuam kev los ntawm lub ntsuas cua.

Kev Sib Txuas (Qhia hauv daim duab saum toj no):

- Siv txoj hlua tawv tawv txog 7mm nyob rau qhov ntev rau kev sib txuas nruab nrab ntawm servo tswj lub tshuab raj thiab lub ntsuas qhov ntsuas.

- Qib txoj kev tsheb nqaj hlau, tso tus tswj lub kaum sab xis ntawm qhov nruab nrab ntawm qhov kev pabcuam txav (servo tus nqi 90).

- Khoov lub voj me me nyob rau sab saum toj ntawm xaim, thiab z zoo li khoov rau hauv qab ntawm xaim.

- Muab z kawg rau hauv lub raj tswj, kos lub ntsiab lus ntawm qhov nruab nrab ntawm lub voj ntawm lub ntsuas qhov ntsuas.

- Laum ib lub qhov me me thiab siv cov ntsia hlau me los txuas cov xaim rau lub ntsuas qhov ntsuas.

Kauj Ruam 3: Ball Balancer Wiring & Arduino Sketch

Xa mus rau daim duab saum toj no rau kev thaiv.

Siv cov khoom siv hluav taws xob cais rau servo. Qhov no tuaj yeem yog lub rooj zaum fais fab tuag, lossis lub roj teeb pob. Kuv tab tom siv lub rooj zaum siv hluav taws xob teeb tsa ntawm 5V.

PID Fiddler yuav txuas los ntawm ob lub xov hlau, ib qho rau Pin 1 (Serial RX), thiab ib qho rau hauv av.

Daim duab kos yog muab.

Sketch Notes: Tus nqi teeb tsa tus nqi yuav hloov ntawm 200mm txog 300mm txhua 15 vib nas this. Nws yog qhov muaj txiaj ntsig zoo los siv Serial Monitor ntawm Arduino IDE kom pom lub ntsuas pa tawm.

Kauj Ruam 4: PID Fiddler 2 - Qhov Chaw

3D luam tawm daim thaiv thiab pob qhov rooj ntawm no:

4-10 Kohm lauj kaub

1- Momentary Contact Buttons:

1- Adafruit Monochrome 128x32 I2C OLED Graphic Display:

1- Arduino Uno

- lwm. header ping (.1 hauv), cov davhlau ya nyob twg thaiv, nqes hlau

Kauj Ruam 5: Pid Fiddler 2 - Txuas, Sib Dhos thiab Arduino Sketch

Siv daim duab kab thaiv kab thaiv kab thaiv.

Cov Lus Qhia Los Ua Ke:

-Rau cov lus qhia ntawm kev ua cov phiajcim kev cai, saib kuv cov lus qhia:

- Cov nplaum zoo tshaj plaws ntawm cov ntawv luam tawm 3D.

- Kuv siv xaim qhwv xov hlau.

- Siv cov lauj kaub puag hauv qab thiab txiav tawm cov ntawv sib dhos, muab cov kua nplaum kub tso rau hauv qhov chaw.

- Cheebtsam raug laug. Siv poj niam lub taub hau rau OLED, thiab OLED tuaj yeem yooj yim tshem tawm thiab tshem tawm rau siv hauv lwm qhov haujlwm.

Sau Cov Cim:

- Txuas cov xaim los ntawm lub davhlau ya nyob twg thaiv (txuas rau tus pin 2, TX) rau tus pin 1 (serial RX) ntawm Ball Balancer Arduino. Txuas cov xaim nruab nrab ntawm lub dav hlau thaiv (hauv av) mus rau hauv av ntawm Ball Balancer Arduino.

- Tuav lub pob, kho pob qhov rooj kom kho PID teeb tsa, tso lub pob kom xa qhov tseem ceeb mus rau Ball Balancer.

Kauj Ruam 6: Siv Ball Balancer thiab PID Fiddler

Qhov tsuas yog tshuav yog pib ua si nrog nws!

- Muab pob rau ntawm txoj kev tsheb nqaj hlau.

- Tuav lub pob hauv PID Fiddler, teeb P, I, thiab D rau xoom, ST rau 200 kom pib.

- Lub servo yuav tsum tsis teb.

- Tam sim no pib sim nrog qhov sib txawv P, I, thiab D kom pom tias nws cuam tshuam li cas rau kev teb thiab txav ntawm pob.

- Sim hloov qhov txiaj ntsig rau Lub Sijhawm Piv Txwv (ST). Lub sijhawm piv txwv yog lub sijhawm hauv milliseconds cov ntaub ntawv khaws tseg. Cov txiaj ntsig yog qhov nruab nrab dhau sijhawm piv txwv. Lub sensor tso tawm ntawm lub hom phiaj tseem yuav sib txawv me me. Yog tias lub sijhawm piv txwv tsawg dhau, qhov PID tso tawm yuav "jitter". PID tab tom sim kho kom raug rau lub suab nrov hauv lub ntsuas nyeem ntawv. Siv Sijhawm Sijhawm Ntev dua yuav ua rau lub suab nrov nrov, tab sis qhov tso tawm ntawm PID yuav dhau mus.

Kauj ruam 7:

Tsis Siv