modelar la función de transferencia de la levitación de la pelota de ping pong en un tubo como amortiguador

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Estoy construyendo un sistema de control para levitar una pelota de ping pong a una altura determinada en un tubo de plástico transparente con un arduino e implementando el control PID.

Tengo que encontrar una función de transferencia ... Estoy usando una bomba de aire con modulación de ancho de pulso que controla la velocidad del aire, la bomba está unida al lado de la parte inferior del tubo y un extremo está cerrado y el otro está abierto en el tubo.

Me preguntaba si mi idea sería correcta, ya que uno de los extremos del tubo está sellado y el otro extremo está abierto, y el tubo es un diámetro que apenas se ajusta alrededor de la pelota de ping pong, ¿sería correcto? que para desarrollar la función de transferencia para este sistema podría modelarlo como un amortiguador?

Estaba pensando que podría modelarse como un amortiguador o pistón porque el aire forma un bolsillo debajo de la pelota de ping pong y escapa el aire a su alrededor.

Estaba buscando el principio de elevación de Bernoulli, pero ¿no estoy seguro de si un amortiguador / pistón sería la forma correcta de modelar este comportamiento?

Si alguien pudiera arrojar algo de luz sobre esto, ¡realmente lo agradecería!

¿O sería más fácil tener ambos extremos del tubo abiertos? No estoy seguro de cómo se complicarían las matemáticas para la función de transferencia en cualquier caso

¡Gracias!

    
pregunta zacharoni16

1 respuesta

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No intentaría adivinar todos los efectos. Probablemente hay algunas cosas que no son obvias y no puede conocer todos los parámetros.

Yo mediría la respuesta al escalón. Encuentre dos configuraciones de bomba que resulten en que la bola esté dentro del rango medible dentro del tubo. Luego, haga que el controlador cambie repentinamente de un ajuste al otro bucle abierto. Mientras tanto mida lo que hace la pelota con el tiempo. Esa es la respuesta escalonada. Puedes tomar la derivada de eso y obtener la respuesta de impulso. A partir de la respuesta al impulso, puede predecir el movimiento de la bola para cualquier historial de ajustes de la bomba, suponiendo que se trata de un sistema lineal. Probablemente sea lo suficientemente lineal en el pequeño rango de ajustes para mantener la bola dentro de su rango normal.

Puede usar esto como una base de simulación para encontrar los parámetros para el control PID antiguo. O puedes usar la respuesta de impulso directamente para hacer un control de convolución. Debe pasar el filtro de paso bajo la entrada de control lo suficiente como para que el núcleo de convolución no se vuelva negativo a menos que la bomba sea reversible y pueda chupar la bola hacia abajo.

    
respondido por el Olin Lathrop

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