Řízení pohybu kuličky na 2D plošině

Abstract

Cieľom predkladanej bakalárskej práce je navrhnutie riadiaceho algoritmu pre riadenie polohy guličky na 2D plošine so spätnou väzbou realizovanou pomocou kamery. Venuje sa návrhu ovládača krokových motorov, ktorý je ovládaný analógovými vstupmi. V prvej časti, sa ovládač odladil na platforme CompactRIO, neskoršie sa platforma CompactRIO nahradí mikroprocesorom od firmy Freescale. Pre mikroprocesor je navrhnutá doska plošných spojov. Ďalej sa venuje popisu regulovaného systému matematickým modelom, na ktorý je navrhnutý riadiaci algoritmus. Navrhnutý je lineárny aj nelineárny matematický model, ktorý rozoberá nelinearitu typu valivé trenie. Spracovanie obrazu, tak ako regulačná slučka prebieha v prostredí Matlab-Simulink. Na záver je navrhnutá laboratórna úloha ku prípravku.The goal of this work is to design a control algorithm for position controlling of the ball on 2D plate with feedback implemented by camera. Frist part is devoted to the design of steper motor controller, that is controlled by analog inputs. Controller was tuned on CompactRIO platform later replaced with microprocessor by Freescale. PCB design for microprocessor board is included. Next we described controlled system by mathematical model, which we use for PID controller design. Mathematical model is designed in linear form and nonlinear form, which analyze nonlinearity of rolling friction. Image processing with control loop is contained in Matlab-Simulink workspace. At last, laboratory task is designed.