Обратный Маятник

ЦТТМ > Фаблаб Политех > Проекты Фаблаб Политех > Обратный Маятник

Стенд

Общие слова

Маятник один из самых интересных объектов в механике. В такой казалось бы простой системе заключёт огромный потенциал, и его исследование до сих пор продолжается. Существует множество систем, частью которых являются маятники. В данном демонстрационном стенде используется модель обратного маятика с одной степенью свободы. Центр тяжести обратного маятника находится выше точки его опоры и нормальное его положение неустойчиво, поэтому на опору необходимо воздействие, компенсирующее малые отклонения маятника.

Цель проекта

Экспонат наглядно показывает применение знаний и науки на практике. В отличии от энциклопедических сведений, здесь человеку предлагается сначала почувствовать задачу, оценить её сложность и попробовать справиться с ней самому.
Так же проект позволяет визуализировть поведение системы.

Задача

Перед человеком ставится задача удержать маятник в верхнем положении, перемещая его основание джойстиком. После того, как человек попробовал свои силы он может сравнить свои результаты с тем как работает компьютер. Дополнительной задачей является раскачиваение маятника так, чтобы он сделал полный оборот.

Работа по проекту

Первые результаты

Маятник может передавать на компьютер координату подвеса и угол своего отклонения,
что позволяет использовать его в качестве учебно-демонстрационного прибора. Уже получены первые графики.

Презентация

Биения

Свободные колебания

Готовность проекта поэтапно

Готовность	Этап
100%	Стенд
100%	Ручное управление
80%	Автоматическое управление
100%	телеметрия

Разработчики

Опочанский Александр автор проекта, проектировщик в solidworks
Вадим Бодрухин проектировщик в autocad
Антон Егоров программист arduino
Николай Капралов программист arduino

Комплектующие

1. Шаговый двигатель NEMA17.
2. Драйвер шагового двигателя A4988
3. Направляющие. подшипники, ремень
4. Блок питания 24В

Необходимые комплектующие

перечислены по мере их надобности:

1. Отладочная плата семейства DISCOVERY
2. Капролоновые линейные подшипники(внутр. диам. 8мм внешн 10-15)
3. Драйвер SMD-1.8 (дополнительно)
4. Запасной драйвер A4988(желательно