Go!!: b6

17 กันยายน 2552

b6

6. การศึกษาจากแบบจำลอง

รูปที่ 10 โปรแกรมจำลองระบบควบคุม

เป็นโปรแกรมจำลองระบบการควบคุมของ Rotary Inverted Pendulum โดยโปรแกรมสามารถจำลองกลศาสตร์การเคลื่อนที่ของระบบได้และใช้ทดสอบสมการก่อนนำไปใช้กับระบบจริงเพื่อป้องกันความเสียหายของระบบและเพื่อความสะดวกในการทดลอง

เครื่องมือที่ใช้สร้างโปรแกรม

Python 2.5

Pyode 1.2.0

VPython 5

Panda 3D

ขั้นตอนการสร้างโปรแกรม

-กำหนดสภาพแวดล้อมของระบบ

การกำหนดสภาพแวดล้อมของระบบมีดังนี้ ความกว้างของหน้าต่าง แรงโน้มถ่วง เช่น

scene.height = 800 กำหนดความสูงของหน้าต่าง

scene.width = 800 กำหนดความกว้างของหน้าต่าง

world.setGravity((0,-9.81,0)) กำหนดค่าแรงโน้มถ่วงในระบบ

-สร้างฐานของ Rotary Inverted Pendulum

ในการสร้างฐานของโปรแกรมจะไม่พิจรณาด้านกลศาสตร์โดยมีการแสดงผลเฉพาะวัตถุเท่านั้นดังตัวอย่าง

Box1 = box(pos=(0,1,0), length=10, height=1, width=2)

โดยคำสั้งนี้ระบบจะสร้างกล่องสี่เหลี่ยมอยู่ที่ตำแหน่ง x=0,y=1,z=0 และขนาดของกล่องมีขนาดความกว้าง=2 ยาว=10 และสูง = 1 ดังภาพที่

รูปที่ 11 วัตถุที่ได้จากคำสั่ง(box(pos=(0,1,0), length=10, height=1, width=2))

Box1.rotate(angle=pi/2., axis=(0,1,0), origin=(0,0,0))

คำสั่งนี้ใช้สำหรับสั่งหมุนชิ้นงานโดยจากคำสั่งจะได้กล่องถูกหมุนไป 90 องศาแนวแกน y ดังภาพที่

รูปที่ 12 กล่องที่ได้จากคำสั่ง(rotate(angle=pi/2., axis=(0,1,0), origin=(0,0,0)))

สร้างข้อต่อต่างๆของ Rotary Inverted Pendulum

ในการสร้างข้อต่อต้องสร้างสร้างวัตถุ(Body) ขึ้นมาเมื่อกำหนดว่าวัตถุนั้นๆเป็นวัตถุอ้างอิงของแกนและกำหนดประเภทและค่าต่างๆของข้อต่อ (Joint Parameter) เช่น

j1 = ode.HingeJoint(world)

j1.attach(body1,body2)

j1.setAnchor(body2.getPosition())

จากคำสั่งอธิบายว่า วัตถุ body1 เป็นข้อค่อแบบหมุนกับวัตถุ body2 แต่ยังไม่มีการแสดงผล การแสดงผลทำได้โดยสร้างวัตถุ (Fream) เพื่อสั่งให้ Freamนั้นๆเคลื่อนที่ไปตามตำแหน่งของข้อต่อเช่น

Link.pos= body1.pos

Link.axis = (body4.pos- body1.pos)