| Περίληψη: | Στόχος της παρούσας διπλωματικής είναι η μελέτη, μοντελοποίηση και ο έλεγχος της θέσης ενός ανεστραμμένου εκκρεμούς πάνω σε όχημα με την χρήση του Simulink.
Αρχικά γίνεται μια εισαγωγή στον αυτόματο έλεγχος και στο πως αυτός έχει μπει στις ζωές όλων μας βοηθώντας διαρκώς στην βελτίωση της ποιότητας της ζωής.
Αναφέρουμε μερικούς από τους πρώτους μηχανισμούς αυτοματισμού που έκαναν την εμφάνισή τους πριν 2000 χρόνια περίπου αναλύοντας τον τρόπο λειτουργίας τους ο οποίος μπορεί να χαρακτηριστεί επαναστατικός για την τότε εποχή.
Έπειτα παρουσιάζονται διάφορες εφαρμογές του ανεστραμμένου, κινούμενου εκκρεμούς στην καθημερινότητα μας. Στην συνέχεια χρησιμοποιώντας την μέθοδο Euler-Lagrange και εκτελώντας τις απαιτούμενες μαθηματικές πράξεις καταλήξαμε στις εξισώσεις που μας επιτρέπουν να μοντελοποιήσουμε το σύστημά μας.
Στο επόμενο κεφάλαιο αναγράφεται αναλυτικά η θεωρία, που πρέπει να γνωρίζουμε και που θα χρησιμοποιηθεί για τον έλεγχο της θέσης του ανεστραμμένου εκκρεμούς. Παρουσιάζουμε αναλυτικά την δομή που έχει ο PID ελεγκτής και συγκρίνουμε σε θεωρητικό επίπεδο τους PI PI PD και PID ελεγκτές προκειμένου να γνωρίζουμε την λειτουργία τους και να είμαστε σε θέση να διαλέξουμε τον κατάλληλο ελεγκτή ανάλογα με το πρόβλημα που έχουμε να αντιμετωπίσουμε.
Στην συνέχεια κάνοντας μια παρουσίαση του Simulink, του «εργαλείου» που θα χρησιμοποιηθεί για την μοντελοποίηση του ανεστραμμένου εκκρεμούς πάνω σε όχημα, προχωράμε στην υλοποίηση των εξισώσεων που κατασκευάσαμε προηγουμένως και το τελικό μοντέλο είναι μια προσομοίωση του συστήματός μας και στην δημιουργία ελεγκτών όπως αυτοί παρουσιάστηκαν στο προηγούμενο κεφάλαιο.
Κάνοντας την κατάλληλη συνδεσμολογία και δίνοντας διάφορες τιμές στα κέρδη προσπαθούμε να ελέγξουμε το σύστημά μας χρησιμοποιώντας τους P PI PD και PID ελεγκτές παρατηρούμε το αποτέλεσμα κάθε φορά και βγάζουμε τα σχετικά συμπεράσματα και καταλήγουμε στο ποιος ελεγκτής είναι πιο αποδοτικός και προτιμότερο να χρησιμοποιηθεί.
Τέλος επιχειρούμε με την εισαγωγή άλλων δυο ελεγκτών θέσης να ελέγχουμε ταυτόχρονα και την γωνία του εκκρεμούς αλλά και την θέση του οχήματος στον χώρο και καταγράφουμε τις σχετικές παρατηρήσεις.
|
|---|
