System stabilizacji piłki na ruchomej platformie

pol Artykuł w języku polskim DOI: 10.14313/PAR_243/11

Michał Banach , wyślij Robert Piotrowski Politechnika Gdańska, Wydział Elektrotechniki i Automatyki, ul. G. Narutowicza 11/12, 80-233 Gdańsk

Pobierz Artykuł

Streszczenie

W ostatnich latach nastąpił znaczny rozwój i wzrost zastosowań układów regulacji nadążnej. Ich wykorzystanie przestało ograniczać się do zastosowań przemysłowych, a zaczęto je używać w aplikacjach życia codziennego. Artykuł przedstawia proces projektowania i syntezy nadążnego układu stabilizacji piłki na ruchomej platformie. Opisano część mechaniczną oraz elektroniczną platformy. Przedstawiono model matematyczny, a także proces programowania platformy i syntezy sterowania. Na koniec przeprowadzono testy sprawdzające.

Słowa kluczowe

automatyka, mechatronika, nadążny układ regulacji, projektowanie, ruchoma platforma

The Stabilization System of a Ball on Mobile Platform

Abstract

In recent years, tracking systems have been significantly developed. A number of their possible applications have also increased. Their usage was no longer limited to the industrial applications and became more accessible to the everyday appliances. This article covers process of a design and synthesis of a ball stabilization system on a mobile platform. The mechanics and electronics of the platform have been described as well as a mathematical model of the platform and a process of a platform software development. Results of conducted tests of performance quality for step response, square and circle trajectories have been presented.

Keywords

automatics, designing, mechatronics, mobile platform, tracking control system

Bibliografia

  1. Owoc D., Ludwiczak K., Piotrowski R., Mechatronics Design, Modelling and Controlling of the Stewart-Gough Platform, 24th International Conference on Methods and Models in Automation and Robotics (MMAR), August 26–29, 2019, Międzyzdroje, Polska, DOI: 10.1109/MMAR.2019.8864694.
  2. Indrawanto, Santoso A.: Design and Control of the Stewart Platform Robot, Third Asia International Conference on Modelling & Simulation, May 25–29, 2009, Bundang, Indonesia, DOI: 10.1109/AMS.2009.53.
  3. Borràs J., Thomas F., Torras C.: New Geometric Approaches to the Analysis and Design of Stewart-Gough Platforms, “IEEE/ASME Transactions on Mechatronics”, Vol. 19, No. 2, 2014, 445–455, DOI: 10.1109/TMECH.2013.2239305.
  4. Kolasiewicz J., Perżyło A., Piotrowski R.: Design of weighted PID controllers for control of the Stewart-Gough platform, 25th International Conference on Methods and Models in Automation and Robotics (MMAR), August 23–26, 2021, Międzyzdroje, Polska, DOI: 10.1109/MMAR49549.2021.9528437.
  5. Adiprasetya A., Wibowo A.S.: Implementation of PID controller and pre-filter to control non-linear ball and plate system, International Conference on Control, Electronics, Renewable Energy and Communications (ICCEREC), September 13–15, 2016, Bandung, Indonesia, DOI: 10.1109/ICCEREC.2016.7814965.
  6. Liu H., Liang Y.: Trajectory tracking sliding mode control of ball and plate system, 2nd International Asia Conference on Informatics in Control, Automation and Robotics (CAR 2010), March 6–7, 2010, Wuhan, China, DOI: 10.1109/CAR.2010.5456649.
  7. Pattanapong Y., Deelertpaiboon C.: Ball and plate position control based on fuzzy logic with adaptive integral control action, IEEE International Conference on Mechatronics and Automation (ICMA), August 4–7, 2013, Takamatsu, Japan, DOI: 10.1109/ICMA.2013.6618138.
  8. Jaskulski A.: Autodesk Inventor 2022 PL / 2022+ / Fusion 360. Podstawy metodyki projektowania, Helion, Gliwice 2021.
  9. Mrozek B., Mrozek Z.: MATLAB i Simulink. Poradnik użytkownika. Wydanie IV. Helion, Gliwice 2017.
  10. Datasheet Feetech FT5316M.
  11. Datasheet Tracer FHD WEB007.
  12. Spacek L., Bobal V., Vojtesek J.: Digital control of Ball & Plate model using LQ controller, 21st International Conference on Process Control (PC), 2017, 36–41, DOI: 10.1109/PC.2017.7976185.
  13. Brzózka J.: Regulatory i układy automatyki. Wydawnictwo Mikom, Warszawa 2004.
  14. Lutz M.: Python. Wprowadzenie. Wydanie V. Helion, Gliwice 2020.
  15. Villan A. F.: Mastering OpenCV 4 with Python. Packt Publishing, Birmingham 2019.
  16. Rever M.: Computer Vision Projects with OpenCV and Python 3. Packt Publishing, Birmingham 2018.
  17. Szufnarowski F.: Stewart platform with fixed rotary actuators: a low cost design, Advances in Medical Robotics (Postępy robotyki medycznej), red. Lucyna Leniowska, Zbigniew Nawrat, Chapter 4, 1st Ed., Rzeszów 2013.
  18. Datasheet Arduino UNO R3.