Présentation microprocesseur finale
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Projet "Application à base de micro-processeur" Réalisé par Mahmoud Masmoudi, Yassin Ayadi et Amen Memmi Le 13-6-2014 à 15:30
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Présentation microprocesseur finale
- 1. École Polytechnique de Tunisie Application à base de microprocesseur 2013-2014 Robot à deux roues (Pendule inversé) Réalisé par Yassin AYADI Amèn MEMMI Mahmoud MASMOUDI Elèves ingénieurs en 2ème année, option: SiSy
- 2. Introduction 2 L’importance du module Application à base de micro-processeur L’initiative de se lancer dans un projet sérieux Le choix du projet « Robot à deux roues »
- 3. Plan 3 Coté hardware Coté software Vidéo et démonstration Conclusion
- 5. Les composants utilisés 5 Conteneur • Boitier en carton 155x95 (mm) • Velcros • Matériaux de récupération en polystyrène
- 6. Les composants utilisés 6 Partie opérative • Deux moteurs à courant continus avec boitiers réducteurs • 2 roues de 60mm de diamètre
- 7. Les composants utilisés 7 Partie de contrôle et module • Un Samsung Galaxy S2 (Exploitation du gyroscope) • Une Carte Arduino Leonardo • Un module Bluetooth HC-05
- 8. Les composants utilisés 8 Partie électrique et connexions • Des fils électriques • Des connecteurs mâle-mâle et femelle-femelle • Une plaque à essai • Une pile 9V avec clip • Un jack d’alimentation 3.1mm • Un régulateur 9V • 3 condensateurs 100nF • 3 résistances 1kOhm • 1 L293D • 2 interrupteurs • Un transformateur abaisseur de tension 9V (externe)
- 10. Côté software 10
- 12. Approximations 12 𝑚 𝑝 + 𝑚 𝑐 𝑥 + 𝑚 𝑝 𝜃 𝑙 cos 𝜃 − 𝑚 𝑝 𝜃2 𝑙 sin 𝜃 = 𝐹 (1) 𝑚 𝑝 𝑙 cos 𝜃 𝑥 − 𝑚 𝑝 𝑙 sin 𝜃 𝜃 + 𝑚 𝑝 𝜃 𝑙2 − 𝑚 𝑝 𝑔𝑙 sin 𝜃 = 0 (2) 𝑥 = − 𝑚 𝑝 𝑔 𝑚 𝑐 𝑥 + 1 𝑚 𝑐 𝐹 (5) 𝜃 = (𝑚 𝑐 + 𝑚 𝑝) 𝑚 𝑐 𝑙 𝑔𝑥 − 1 𝑚 𝑐 𝑙 𝐹 (6) cos 𝜃 ≈ 1 sin 𝜃 ≈ 𝜃 𝜃2 ≈ 0
- 13. Principe de régulation 13 La commande se fait au niveau du force de stabilisation F=-KX avec K= 𝑘1 𝑘2 𝑘3 𝑘4 𝑋 = 𝑥 𝜃 𝑥 𝜃 = 0 0 0 0 1 0 1 0 0 − 𝑚 𝑝 𝑔 𝑚 𝑐 0 (𝑚 𝑐 + 𝑚 𝑝). 𝑔 𝑚 𝑐. 𝑙 0 0 0 0 𝑥 𝜃 𝑥 𝜃 + 0 0 1 𝑚 𝑐 − 1 𝑚 𝑐 𝑙 𝐹, (7)
- 14. K= 𝑘1 𝑘2 𝑘3 𝑘4 Choix du régulateur 14 𝐽 = (𝑥 𝑘 𝑇 𝑄𝑥 𝑘 + 𝑢 𝑘 𝑇 𝑅𝑢 𝑘 ) ∞ 𝑘=0 Linear Quadratic Regulator LQR
- 17. Simulation sur Matlab 17 Réponse en position Réponse en angle
- 18. Simulation sur Matlab 18 Réponse en position Réponse en angle K=[ -18.7083 -93.3809 -28.8417 -14.2414 ]
- 19. Arduino 19
- 20. Arduino 20 Récupération de l’angle et de la vitesse angulaire à l’aide du module Bluetooth
- 21. Arduino 21 Calcul de la commande et estimation de la position et de la vitesse
- 22. Arduino 22 Transmission de la commande vers les moteurs
- 24. Conclusion 24 • Perspectives d’amélioration (Serveur intelligent, Porteur d’objet tout terrain, Chaise roulante de auto-stabilisatrice …) • Importance de la pratique dans l’assimilation du théorique • Travail collectif, persévérant et sérieux • Détermination pour continuer dans des projets plus développés et plus intéressants « Notre caractère est déterminé par l'absence de certaines expériences plus encore que par celles que l'on fait » Emile Michel Cioran
- 25. Webographie 25 • http://www.instructables.com/id/A-Simple-and-Very-Easy-Inverted-Pendulum-Balancing/ • http://www.youtube.com/watch?v=Rm-2lXlCWZk (ArduinoTutorial #9: Leonardo vs. Uno) • http://www.youtube.com/watch?v=ApcEqZ7Twys (TwoWheel Self Balancing Robot) • http://www.youtube.com/watch?v=nXymP6ttxD4 (Arduino - Control DC Motor via Bluetooth) • http://arduino.cc/ • http://vimeo.com/2952236 (Inverted Pendulum) • http://ctms.engin.umich.edu/CTMS/index.php?example=InvertedPendulum§ion=Simul inkModeling
- 27. École Polytechnique de Tunisie Application à base de microprocesseur 2013-2014 Robot à deux roues (Pendule inversé) Réalisé par Yassin AYADI Amèn MEMMI Mahmoud MASMOUDI Elèves ingénieurs en 2ème année, option: SiSy