Developer blog / Projects / PID controller project

Project summary

The goal is to design a PID controller using a micro controller, which controls a contraption made out of Lego.

Table of contents

  1. hun Lift PID szabályzó - Vol 1.

A szakirányos tárgyak kapcsán felmerült bennem az igény, hogy ez ugyan szép és jó, hogy szabályzó rendszereket tervezünk és szimulálunk, de jó lenne látni működés közben is. Itt jött az ötlet, hogy akkor legyen valami, ami egyszerű és látványos is: egy lift! A működési elv az a valódi liftekkel ellentétben most egy kicsit más lesz, a kimenő jel értelemszerűen a motor jele, viszont a bemenő jel egy magasság lesz, a visszacsatolás pedig szintén egy magasság, mégpedig a tényleges fizikai helyzete a liftkabinnak. A liftet az egyszerűség kedvéért LEGO-ból építem meg, így az összerakással hamar készen leszek.

A szabályzó rendszert egy Arduino Uno mikrovezérlő alkotja, ez fogja figyelni az analog bemenetén a visszacsatolást, illetve PWM kimenetén vezérli a motort. A felhasználói bemenetet kapcsolók végzik, mindegyik reprezentálva egy-egy emeletet, a program ezek megnyomásakor az adott emelethez tartozó magasságértékre fogja a rendszer bemenetét állítani.

A liftkabin helyzetének mérését egy ultrahangos szenzorral oldom meg, ami a liftaknában figyel felfelé (ez egy 300 forintos eszköz). Az előzetes tesztek ígéretesnek bizonyultak, a szenzor miliméterre pontosan tud mérni és 200 centiméter után is megfelelően kicsi a szórása.

Egy 22cm-es mérés. A kis fehér dobozt akárhova húztam a vonalzón, mindig pontosan kiírta a kijelzőn a távolságot.

A következő feladat a szenzor liftaknába szerelése. Gondoltam arra hogy esetlen LEGO kockákat fúrok meg, de túl kevés a hely a lyukak körül. Aztán jött az ötlet, hogy építek saját átkötő elemet, ami csatlakozik a gombokra anélkül, hogy bármi kárt tennék bennük. Az eredmény még annál is jobb lett mint amire számítottam.

LEGO átkötő elemek felszerelve az ultrahangos szenzorra.

Jelenleg most itt tartok vele, a liftnek az alsó része meg van csinálva, de még át lesz szabva. Ha kész a LEGO építmény és a motor már viszi a kabint, utána veheti kezdetét a PID szabályzó tervezése.

A lift, amennyi most megvan belőle, és a liftaknába beszerelve az ultrahangos szenzor.