Разработка прототипа гиростабилизированной платформы
Автор: Терешина Полина, 8 класс
Научные руководители: Чопорова Жанна Владиславовна, Юхарин Павел Иванович;
ГБОУ Школа №1575, 125319, г. Москва, ул. Усиевича, д.6,
Актуальность:
На данный момент тема моего проекта является действительно актуальной. Нередко в труднодоступных местах и районах проблематично обеспечить хороший спутниковый Интернет, который в свое время необходим для граждан – пассажиров мобильных транспортных средств.
Для этого требуется обеспечить устойчивое направление спутниковой антенны при ее размещении на борту поезда, автобуса или самолета.
2
Цели и задачи проекта:
Цель: Смоделировать и собрать прототип работающей гиростабилизированной платформы для возможности стабильного наведения приемной спутниковой антенны для сети Интернет.
Задачи:
3
Идея работы:
Идея моей работы заключается в том, что не всегда можно быстро обеспечить стабильное наведение приемной спутниковой антенны для сети Интернет, но он необходим каждому в повседневной жизни. В связи с этим возникла идея создания данного проекта.
4
Основная часть:
5
Гироскоп обладает следующими свойствами:
1. Сохраняет неизменной положение оси вращения в пространстве
2. Устойчив к ударным воздействиям
3. Обладает необычной реакцией на действие внешней силы. (если сила стремится повернуть гироскоп относительно одной оси, то он поворачивается вокруг другой, ей перпендикулярной)
Ключевая особенность прибора состоит в сохранении неизменного положения
Гироскоп (или волчок) - это быстро вращающееся вокруг оси симметрии однородное тело, ось которого может изменять свое направление в пространстве.
Основная часть:
Сначала разрабатывались 3d модели деталей платформы,
необходимые при сборке продукта.
6
Основная часть:
После того, как у нас появились детали, началась сборка прототипа платформы. На данном этапе устанавливались сервоприводы, для которых в будущем писалась программа.
7
Основная часть:
Для управления платформой используется микроконтроллер на базе Arduino. С помощью нее производится управление тремя сервоприводами, для управления углом наклона платформы. Для работы с сервоприводами используется стандартная библиотека Servo.
8
Основная часть:
Начался процесс написания программы для возможности задавать угол наклона платформы. Принцип стабилизации заключается в том, что можно получить значения угловой скорости, затем путем математических преобразований, перевести это значение в углы. Получив углы, вычисляется разница (ошибка) между текущим углом и требуемым, которую необходимо устранить. Для того чтобы система работала плавно и точно, расчет управляющего воздействия происходит с помощью ПИД-регулятора.
9
Выводы:
10
Значимость:
Гиростабилизированная платформа — устройство для пространственной стабилизации каких-либо объектов или приборов, а также для определения углов поворота основания, на котором оно установлено.
11
Заключение и перспективы:
По итогу работы получилась работающая модель гиростабилизированной платформы. Была написана управляющая программа, которую возможно модифицировать для отработки стабилизации возмущений внешних воздействий.
В качестве перспективы развития планируется устранение всех существующих неполадок.
12
Список используемой литературы:
13