提出了使用arduino进行数据采集的直流电动机识别和建模的教学平台

W. P. N. dos Reis, Giselle Elias Couto, Orides Morandin Junior
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摘要

动态系统的建模与识别是控制器设计和产品设计的重要环节。动态系统的建模可以通过解释所涉及的物理现象来执行,也可以通过测量应用已知输入信号的系统输出来执行。因此,这项工作提出了一个带有传感器和驱动电路的教学平台,用于测量直流电机变量,从而实现动态系统的识别和建模。该方案测量来自脉宽调制(PWM)驱动电路的输入电压、电流和电机速度。该结构还允许调节耦合到电机轴的负载,用于测量系统在负载条件下的行为。该平台使用市场上很容易找到的设备构建,并使用Arduino作为主机控制和数据采集系统。该工作介绍了在三种不同条件下测量的数据采集方法。结果表明,该方案在动态系统辨识中具有潜在的应用潜力,但其应用也可以扩展到其他实验和教学研究活动中。
本文章由计算机程序翻译,如有差异,请以英文原文为准。
PROPOSTA DE PLATAFORMA DIDÁTICA PARA IDENTIFICAÇÃO E MODELAGEM DE MOTORES DE CORRENTE CONTÍNUA USANDO ARDUÍNO PARA AQUISIÇÃO DOS DADOS
A modelagem e identificação de sistemas dinâmicos é uma etapa importante para o projeto de controladores e projeto de produtos. A modelagem de sistemas dinâmicos pode ser realizada por meio da interpretação dos fenômenos físicos envolvidos, mas também pela medição da saída do sistema a partir da aplicação de sinais de entrada conhecidos. Assim, esse trabalho propõe uma plataforma didática com sensores e circuito de acionamento para a medição das variáveis de motores de corrente contínua, possibilitando a identificação e modelagem do sistema dinâmico. A proposta mede a tensão de entrada, proveniente de um circuito com acionamento por modulação de largura de pulso (PWM), a corrente e a velocidade do motor. A estrutura também permite o ajuste da carga acoplada ao eixo do motor, para medição do comportamento do sistema sob condições de carga. A plataforma é construída com dispositivos facilmente encontrados no mercado e utiliza um Arduíno como sistema principal de controle do motor e aquisição de dados. O trabalho apresenta o método utilizado para aquisição dos dados, medidos em três diferentes condições. Os resultados mostram o potencial da proposta para utilização na identificação de sistemas dinâmicos, mas sua utilização também pode ser estendida para outros experimentos e atividades de ensino e pesquisa.
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