MiniMACS6-AMP4 di maxon motor è un Motion Controller liberamente programmabile con quattro stadi di potenza BLDC; ciascuno offre una potenza continua di 540 W e una potenza di picco di 1,62 kW.
Un problema classico dell’ingegneria è quello del pendolo rotazionale inverso, che viene utilizzato per esaminare i modelli di movimento e gli algoritmi di controllo: maxon MiniMACS6-AMP4 è il controller che stabilizza il pendolo di Furuta.
di Federica Conti
Uno dei problemi popolari in ingegneria è quello della stabilizzazione del pendolo rotazionale inverso. Viene utilizzato questo strumento per dimostrare ed esaminare i modelli di movimento e gli algoritmi di controllo. Questi aiutano, per esempio, a controllare robot e altre macchine.
Il pendolo, che prende il nome dal suo inventore giapponese Katsuhisa Furuta, ha una struttura semplice. Un braccio motorizzato ruota sul piano orizzontale e un pendolo collegato a quel braccio ruota sul piano verticale. La ragione del “contendere” è la modellazione teorica e il requisito per la stabilizzazione di questi movimenti. Nel caso del pendolo di Furuta, le variabili sono due: la direzione del giunto rotante e quella del pendolo, che possono essere controllate. Il pendolo viene controllato in posizione verticale, instabile, mentre il braccio può assumere qualsiasi posizione. Trattandosi di un sistema non lineare e instabile, è adatto alla sperimentazione, alla verifica di algoritmi di controllo esistenti e allo sviluppo di nuovi metodi di calcolo. Qui vengono spesso combinati approcci provenienti da aree di ricerca come la robotica, la teoria del controllo e il controllo informatico.
Esempio di controllo in cascata con MiniMACS6-AMP4 maxon. Grazie alla programmabilità e alla pianificazione integrata del percorso, non è necessario alcun controllo di livello superiore.
IL GIUSTO CONTROLLORE DI MOTO
Un controller affidabile può essere sviluppato utilizzando diverse strategie progettuali. Le strutture di controllo adatte per un pendolo inverso includono controllori PID, LQR, fuzzy o neurali ad autoapprendimento. Il sistema fisico con più gradi di libertà può essere progettato matematicamente. Per l’oscillazione del pendolo dalla posizione di riposo (posizione zero), sono necessari metodi non lineari e sistemi elettronici. Un controllore adeguato viene quindi progettato con l’aiuto della struttura matematica. Il controller può essere armonizzato o decentralizzato per i sistemi in grado di funzionare in tempo reale e trasferito a un controller come il MiniMACS6-AMP4.
CONTROLLO IN CASCATA
Il MiniMACS6-AMP4 di maxon è un master controller programmabile con stadi di potenza integrati. È il controller di stabilizzazione per il pendolo inverso rotante. In questo modo è possibile eseguire schemi di movimento complessi con comandi semplici, per esempio, per la sincronizzazione senza scatti con un asse master rotante.
I principali vantaggi del controller multiasse MiniMACS6-AMP4 sono:
- Assume la funzione master e non è richiesto alcun controller di livello superiore;
- Funzionalità di controllo del movimento senza licenza inclusa;
- Soluzione di azionamento compatta con stadi di potenza integrati.
Il software di automazione ApossIDE (ambiente di sviluppo integrato), non soggetto a licenza, può essere utilizzato per impostare attività di posizionamento e sincronizzazione con semplici comandi, oppure è possibile eseguire i propri algoritmi di controllo utilizzando il linguaggio C (ApossC).
MiniMACS6-AMP4, controllore multiasse compatto programmabile, con stadi di potenza integrati, è il controllore di stabilizzazione del pendolo rotante inverso e garantisce una sincronizzazione senza scatti con l’asse rotante.
Qui il video di MiniMACS6-AMP4 che stabilizza il pendolo di Furuta: