MiniMACS6 stabilizza il pendolo Furuta

Un problema classico dell'ingegneria è il pendolo inverso rotazionale, utilizzato per dimostrare ed esaminare gli schemi di movimento e gli algoritmi di controllo dell'ingegneria di comando ed elettrica nonché nell'ingegneria meccanica. Questi permettono di controllare i robot e altre macchine.

Il pendolo, che prende il nome dall'inventore giapponese Katsuhisa Furuta, ha una struttura semplice: un braccio azionato ruota lungo il piano orizzontale mentre un pendolo applicato al braccio ruota lungo il piano verticale. La modellazione teorica e la necessità di stabilizzare questi movimenti sono i problemi che hanno a lungo tormentato le menti degli ingegneri. Con il pendolo Furuta esistono due variabili: la direzione del giunto rotazionale e quella del pendolo che può essere controllata. Il pendolo viene controllato nella posizione verticale instabile mentre il braccio assume qualsiasi posizione. Poiché si tratta di un sistema non lineare instabile, è adatto all'esecuzione di esperimenti per testare gli algoritmi di controllo esistenti e per lo sviluppo di nuovi metodi di calcolo. Spesso unisce gli approcci dei vari campi di ricerca quali robotica, teoria di controllo e controllo computerizzato. 

La scelta dell'unità di comando giusta

È possibile sviluppare un'unità di comando adatta utilizzando diverse strategie di progettazione. Le strutture dell'unità di comando adatte per un pendolo inverso comprendono PID, LQR, fuzzy o controller neurali con funzioni di autoapprendimento. Il sistema fisico con molteplici gradi di libertà può essere modellato matematicamente. Per l'oscillazione del pendolo dalla posizione di riposo (posizione zero), sono necessari approcci non lineari come gli approcci energetici. Viene quindi progettata un'unità di comando adatta con l'ausilio della descrizione matematica. Tale unità di comando può essere approssimata o discretizzata per sistemi con capacità di funzionamento in tempo reale e trasferita a un'unità di comando come la MiniMACS6-AMP4.

Un'unità di comando compatta

maxon MiniMACS6-AMP4 è un'unità di comando master programmabile con stadi di potenza integrati. È l'unità di comando che stabilizza il pendolo inverso rotazionale. Permette l'esecuzione di schemi di movimento complessi utilizzando comandi semplici, ad esempio per la sincronizzazione fluida con un asse di rotazione principale. Vantaggi del controller multiasse MiniMACS6-AMP4:

• Assume la funzione master, non è più necessario un controller di livello superiore
• Funzionalità di controllo del movimento senza licenza inclusa
• Soluzione di azionamento compatta con stadi di potenza integrati

È possibile utilizzare il software di automazione senza licenza ApossIDE (Integrated Development Environment) per configurare le operazioni di posizionamento e sincronizzazione con comandi semplici oppure eseguire i propri algoritmi di controllo usando C: (ApossC).

In azione: il MiniMACS6-AMP4 stabilizza il pendolo inverso rotazionale.

 

Controller multiasse COMPACT MiniMACS6-AMP4

Il controller multiasse programmabile con stadi di potenza integrati è l'unità di comando di stabilizzazione del pendolo inverso rotazionale e assicura una sincronizzazione fluida con l'asse di rotazione.

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