Archive for the ‘Simulation and Control’ Category

Fountain RC boat: control implementation [2/2]

By Francesco Celiberti | marzo 11th, 2014 | LEAVE A COMMENT

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Nel post precedente è stato presentato il progetto S.W.A.T. (Sampling Water Asv Tracking), in particolare del lavoro svolto dal team A.S.V. (Autonomous Surface Vehicle) responsabile del controllo dell’imbarcazione. Le attività analizzate sono state le seguenti:

– analisi delle specifiche di progetto

– sviluppo del modello cinematico
– progettazione e simulazione di una strategia di controllo. (altro…)

Fountain RC boat: model and simulation [1/2]

By Francesco Celiberti | febbraio 12th, 2014 | SHOW COMMENTS (2)

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Il seguente articolo espone a grandi linee il lavoro svolto per il progetto S.W.A.T (Sampling Water Asv Tracking), sviluppato durante il corso di Laboratiorio di Meccatronica, dove si è sviluppato un sistema autonomo in grado di effettuare rilievi in mare aperto attraverso una sonda CTD (Conductivity,Temperature,Depth), e sorvegliata da un quadrirotore.

Lo sviluppo del progetto è stato portato avanti da 4 team, ciascuno dei quali si è occupato di un determinato compito, ricorrendo a MatlabLabVIEW, 3Dmicro Toolkit e MPLABX a livello software, e PIC32 come hardware.

In questo articolo verrà presentato il lavoro sviluppato dal gruppo A.S.V. (Autonomous Surface Vehicle), il cui compito è stato quello di controllare una sistema autonomo costituito da una modello RC di barca. (altro…)

Aircraft pitch dynamic

By Francesco Celiberti | maggio 28th, 2013 | LEAVE A COMMENT

93.000 circa, questo è il numero di voli stimato giornalmente nel 2008, forse questo video di youtube rende l’idea più intuitiva. Ogni puntino giallo è un aeroplano, che in  può contenere dalle 50 ai 500 posti.

I  numeri precendentemente elencati sono frutto di passione e anni di sforzo e ricerca, ma anche di catastrofi e incidenti, mettere in volo un oggetto con una massa non indifferente, non è stato un lavoro semplice, ma frutto di studi che sono attualmente portati avanti.

Con questo breve post, verranno:
1)analizzate le principali componenti di forza che agiscono su un aeroplano
2)modellata la dinamica dell’angolo di beccheggio (pitch angle).

Il profilo alare

lift2

L’ala di un aeroplano ha una particolare forma chiamata “profilo alare”.  Come mostra la figura precedente se immaginassimo di sezionare  un aeroplano, quello che ne risulterebbe è un congiunto di profili alari. (altro…)

Prepariamo il sistema di controllo parte 1

By Vincenzo Cicogna | ottobre 3rd, 2012 | LEAVE A COMMENT

Dopo aver parlato di sensori, un passo di fondamentale importanza prima di passare al controllo è l’adattamento del segnale.

In effetti non sempre il segnale in uscita dal sensore può essere usato direttamente ai fini del controllo.

Se l’architettura di controllo richiede in ingresso segnali particolari, eventualmente non compatibili con i segnali di uscita dei sensori, dobbiamo costruire una rete di adattamento.

Lo schema seguito è il seguente:

 

I primi componenti incontrati sono degli amplificatori di adattamento, seguiti da un sistema di filtraggio e infine da un dispositivo di conversione analogico digitale.

In uscita dal controllore possiamo ritrovare un convertitore digitale analogico, un ulteriore sistema di filtraggio e amplificazione.

Come prima cosa andiamo ad analizzare la rete di ingresso.

Il primo blocco di adattamento solitamente possiede una configurazione  di amplificatori operazionali, che ha l’obbiettivo di amplificare il segnale o trasformargli la dinamica.

Ad esempio se il livello di segnale del sensore è molto debole, e il controllore per poter operare ha bisogno di un segnale abbastanza elevato, allora si possono utilizzare un serie di amplificatori di guadagno che portino il segnale del sensore ad un livello di ampiezza opportuno.

Superata la fase di amplificazione, incontriamo la fase di filtraggio dove andiamo a definire la banda di funzionamento della nostra acquisizione .

A termine della cascata di acquisizione c’è l organo adibito alla realizzazione della conversione: Il convertitore analogico/digitale.

Il convertitore analogico/digitale è l’organo della catena da salvaguardare insieme all’organo di controllo stesso.  Esistono diverse tipologie di convertitori, la scelta di quale tecnologia utilizzare viene basata sulla rapidità di conversione e sulla complessità.

Dato che nella catena di compensazione l’organo più costoso è proprio il dispositivo di conversione, potrà essere utilizzato come risorsa condivisa, da più segnali d’ingresso utilizzando un multiplexer.

Al termine del blocco d’ingresso il segnale in uscita sarà un segnale prettamente digitale che sarà dato in ingresso al sistema di controllo.

Lo sforzo di controllo in uscita sarà a sua volta riconvertito per poter pilotare il sistema di attuatori preposti all’azionamento.

Di conseguenza verrà ripercorso lo stesso schema d’ingresso ad eccezione del convertitore che questa volta sarà un convertitore D/A.

Questo breve articolo è una piccola introduzione alla costruzione di un anello di controllo.

Le successive parti (2 -3 – 4) saranno dedicate alla realizzazione di un sistema di filtraggio e di un particolare tipo di convertitori D/A e A/D.

Non perdetele alla prossima!

System Identification Toolbox : un ebook per tutti

By Vincenzo Cicogna | maggio 21st, 2012 | LEAVE A COMMENT

 

Dopo un anno dal nostro debutto siamo riusciti a creare il primo ebook di automazione os: il System Identification Toolbox di Matlab.

Si è pensato di accorpare gli articoli sul System identification Toolbox pubblicati sul sito e disponibili sui packpost, e trarne un piccolo pdf, da poter scaricare sul vostro pc.

Ma c’è di più!

Per fornire un approccio pratico all’ebook, si è inserito un esercizio in fondo, dal quale potete trarne spunto per un primo avvicinamento al toolbox.

Vi invitiamo a scaricarlo gratuitamente  è da oggi disponibile nel sito dedicato: Automazione Os Editorial Work.

Per ottenerlo è molto semplice:

  1. Collegatevi alla sezione dedicata da qui;
  2. Scorrete la pagina e verso la fine noterete un modulo di richiesta;
  3. Inserite la vostra email e il vostro nome
  4. Cliccate su invia
  5. Sarete indirizzati su una pagina da dove potrete scaricare l’ebook.

Per chi non conoscesse il toolbox di matlab, si tratta di uno strumento fondamentale per l’ identificazione dei sistemi dinamici.

Anche se dotato di una interfaccia molto primordiale, il toolbox sfrutta le capacità di calcolo di Matlab per fornire una stima di modelli candidati ad identificare un sistema dinamico sulla base di un set di dati che forniamo in ingresso.

Naturalmente sappiamo che non si tratta di una procedura standard, e il più delle volte dobbiamo sempre “prendere con le pinze” modelli calcolati da dati, dei quali non sappiamo la loro provenienza.

Con un accettabile bagaglio culturale in materia, però possiamo utilizzare questo strumento non solo per ottimizzare i tempi ma per avere dei riscontri pratici nel minor tempo possibile.

Premetto che non si tratta di un documento professionalmente rigoroso quindi possono essere presenti errori, in tal caso vi pregherei di segnalarcelo all’indirizzo: automazioneos@gmail.com

Come ultima cosa, ci tengo a precisare che l’ebook sarà ampliato di volta in volta con nuovi tutorial e nuovi esercizi,  per cui siamo obbligati a chiedervi l’email per tenervi informati sui nuovi aggiornamenti.

Per il resto non mi resta che dirvi: buona identificazione a tutti e condividete la risorsa con i vostri amici usando i social network. 

Alla prossima