Pendulum iliyogeuzwa: Nadharia ya Udhibiti na Mienendo: Hatua 17 (na Picha)

2024 Mwandishi: John Day | [email protected]. Mwisho uliobadilishwa: 2024-01-30 12:51

Pendulum iliyogeuzwa ni shida ya kawaida katika mienendo na nadharia ya kudhibiti ambayo kwa jumla imeainishwa katika shule ya upili na shahada ya kwanza ya fizikia au kozi za hesabu. Kuwa mpenda hesabu na sayansi mwenyewe, niliamua kujaribu kutekeleza dhana ambazo nilijifunza wakati wa masomo yangu kujenga pendulum iliyogeuzwa. Kutumia dhana kama hizo katika maisha halisi sio tu husaidia kuimarisha uelewa wako wa dhana hizo lakini pia inakuweka kwenye mwelekeo mpya kabisa wa shida na changamoto ambazo zinahusika na hali halisi na hali halisi ya maisha ambayo mtu hawezi kamwe kukutana katika madarasa ya nadharia.

Katika hii inayoweza kufundishwa, kwanza nitaanzisha shida ya pendulum iliyogeuzwa, halafu nifunike sehemu ya nadharia ya shida, kisha ujadili vifaa na programu inayohitajika kuleta dhana hii kwa uhai.

Ninapendekeza utazame video ambayo imeambatanishwa hapo juu wakati unapitia inayoweza kufundishwa ambayo itakupa uelewa mzuri.

Na mwishowe, tafadhali usisahau kuacha kura kwenye Mashindano ya Sayansi ya Darasa ikiwa ulipenda mradi huu na usikie huru kuacha maswali yoyote katika sehemu ya maoni hapa chini. Kufanya furaha!:)

Hatua ya 1: Shida

Shida iliyogeuzwa ya pendulum ni sawa na kusawazisha ufagio au fito refu kwenye kiganja cha mkono wako, ambayo ni kitu ambacho wengi wetu tumejaribu kama mtoto. Macho yetu yanapoona nguzo ikianguka upande fulani, hutuma habari hii kwenye ubongo ambayo hufanya hesabu fulani na kisha inaamuru mkono wako kuhamia kwenye nafasi fulani na kasi fulani ya kupinga mwendo wa nguzo, ambayo kwa matumaini ingeleta pole pole nyuma hadi wima. Utaratibu huu unarudiwa mara mia kadhaa kwa sekunde ambayo huweka nguzo chini ya udhibiti wako kabisa. Pendulum iliyogeuzwa inafanya kazi kwa njia ile ile. Lengo ni kusawazisha pendulum kichwa chini kwenye gari ambayo inaruhusiwa kuzunguka. Badala ya macho, sensa hutumiwa kugundua nafasi ya pendulum ambayo hutuma habari hiyo kwa kompyuta ambayo hufanya hesabu kadhaa na inaamuru watendaji kusonga gari kwa njia ya kufanya pendulum iwe wima tena.

Hatua ya 2: Suluhisho

Shida hii ya kusawazisha pendulum kichwa chini inahitaji ufahamu juu ya harakati na nguvu ambazo zinacheza katika mfumo huu. Mwishowe, ufahamu huu utaturuhusu kuja na "mlingano wa mwendo" wa mfumo ambao unaweza kutumika kuhesabu uhusiano kati ya pato ambalo linaenda kwa watendaji na pembejeo kutoka kwa sensorer.

Mlinganyo wa mwendo unaweza kutolewa kwa njia mbili kulingana na kiwango chako. Zinaweza kupatikana kwa kutumia sheria za kimsingi za Newton na hesabu zingine za kiwango cha shule ya upili au kutumia mitambo ya Lagrangian ambayo kwa ujumla huletwa katika kozi za fizikia ya shahada ya kwanza. (Kumbuka: Kupata hesabu za mwendo kwa kutumia sheria za Newton ni rahisi lakini ya kuchosha wakati kutumia mitambo ya Lagrangian ni kifahari zaidi lakini inahitaji uelewa wa fundi wa Lagrangian ingawa njia zote mbili husababisha suluhisho moja).

Njia zote mbili na uchezaji wao rasmi kawaida hufunikwa katika shule za upili au madarasa ya shahada ya kwanza kwenye hesabu au fizikia, ingawa zinaweza kupatikana kwa urahisi kwa kutumia utaftaji rahisi wa google au kwa kutembelea kiunga hiki. Kuchunguza usawa wa mwisho wa mwendo tunaona uhusiano kati ya idadi nne:

• Pembe ya pendulum kwa wima
• Kasi ya angular ya pendulum
• Kuongeza kasi kwa pendulum
• Kuongeza kasi kwa gari

Ambapo tatu za kwanza ni idadi ambayo itapimwa na sensa na idadi ya mwisho itatumwa kwa mtendaji kufanya.

Hatua ya 3: Nadharia ya Kudhibiti

Nadharia ya kudhibiti ni uwanja mdogo wa hisabati unaoshughulikia kudhibiti na kufanya kazi kwa mifumo ya nguvu katika michakato na mashine. Lengo ni kukuza mtindo wa kudhibiti au kitanzi cha kudhibiti ili kufikia utulivu kwa ujumla. Kwa upande wetu, usawazisha pendulum chini chini.

Kuna aina mbili kuu za vitanzi vya kudhibiti: kudhibiti wazi kwa kitanzi na kudhibiti kitanzi kilichofungwa. Wakati wa kutekeleza udhibiti wazi wa kitanzi, hatua ya kudhibiti au amri kutoka kwa mtawala inajitegemea uzalishaji wa mfumo. Mfano mzuri wa hii ni tanuru, ambapo muda wa tanuru unakaa unategemea tu kipima muda.

Wakati katika mfumo wa kitanzi uliofungwa, amri ya mtawala inategemea maoni kutoka kwa hali ya mfumo. Kwa upande wetu, maoni ni pembe ya pendulum kwa kurejelea hali ya kawaida ambayo huamua kasi na msimamo wa gari, kwa hivyo kuufanya mfumo huu kuwa mfumo wa kitanzi uliofungwa. Imeambatanishwa hapo juu ni uwakilishi wa kuona kwa njia ya mchoro wa block wa mfumo wa kitanzi kilichofungwa.

Kuna mbinu kadhaa za utaratibu wa maoni lakini mojawapo ya inayotumiwa sana ni mtawala wa uwiano-muhimu-wa-derivative (mtawala wa PID), ambayo ndio tutatumia.

Kumbuka: Kuelewa utendaji kazi wa watawala kama hao ni muhimu sana katika kukuza mtawala aliyefanikiwa ingawa kuelezea shughuli za mdhibiti kama huyo ni zaidi ya uwezo wa kufundishwa. Ikiwa haujapata aina hizi za watawala kwenye kozi yako kuna mashada ya nyenzo mkondoni na utaftaji rahisi wa google au kozi mkondoni itasaidia.

Hatua ya 4: Utekelezaji wa Mradi huu katika Darasa lako

Kikundi cha Umri: Mradi huu ni wa wanafunzi wa shule ya upili au ya shahada ya kwanza, lakini pia inaweza kuwasilishwa kwa watoto wadogo tu kama onyesho kwa kutoa muhtasari wa dhana.

Dhana zilizofunikwa: Dhana kuu ambazo zimefunikwa na mradi huu ni mienendo na nadharia ya kudhibiti.

Wakati unaohitajika: Mara sehemu zote zinapokusanywa na kutengenezwa, kukusanyika kunachukua dakika 10 hadi 15. Kuunda modeli ya kudhibiti inahitaji wakati zaidi, kwa hili, wanafunzi wanaweza kupewa siku 2 hadi 3. Mara tu kila mwanafunzi (au vikundi vya wanafunzi) wanapotengeneza mifano yao ya kudhibiti, siku nyingine inaweza kutumika kwa watu binafsi au timu kuonyesha.

Njia moja ya kutekeleza mradi huu kwenye darasa lako itakuwa kujenga mfumo (ulioelezewa katika hatua zifuatazo), wakati kundi linafanya kazi kwenye mada ndogo ya fizikia inayohusiana na mienendo au wakati wanasoma mifumo ya kudhibiti katika madarasa ya hesabu. Kwa njia hii, maoni na dhana ambazo wanapata wakati wa darasa zinaweza kutekelezwa moja kwa moja katika matumizi ya ulimwengu wa kweli na kufanya dhana zao ziwe wazi zaidi kwa sababu hakuna njia bora ya kujifunza dhana mpya kuliko kuitekeleza katika maisha halisi.

Mfumo mmoja unaweza kujengwa, pamoja kama darasa na kisha darasa linaweza kugawanywa katika timu, kila moja ikiunda mfano wa kudhibiti kutoka mwanzo. Kila timu inaweza kuonyesha kazi yao kwa muundo wa mashindano, ambapo mfano bora wa kudhibiti ndio ambayo inaweza kusawazisha ndefu zaidi na kuhimili vishindo na kusukuma kwa nguvu.

Njia nyingine ya kutekeleza mradi huu darasani kwako ni kuwafanya watoto wakubwa (kiwango cha shule ya upili au hivyo), kukuza mradi huu na kuionyesha kwa watoto wadogo wakati ukiwapa muhtasari wa mienendo na udhibiti. Hii sio tu inaweza kusababisha maslahi kwa fizikia na hesabu kwa watoto wadogo lakini pia itasaidia wanafunzi wakubwa kusisitiza dhana zao za nadharia kwa sababu njia moja bora ya kuimarisha dhana zako ni kwa kuelezea wengine, haswa watoto wadogo kama inavyohitaji. kuunda maoni yako kwa njia rahisi na wazi.

Hatua ya 5: Sehemu na Vifaa

Mkokoteni utaruhusiwa kusonga kwa uhuru kwenye seti ya reli na kuipatia uhuru mmoja. Hapa kuna sehemu na vifaa vinavyohitajika kutengeneza pendulum na mfumo wa gari na reli:

Umeme:

• Bodi moja inayolingana ya Arduino, yoyote itafanya kazi. Ninapendekeza Uno ikiwa huna uzoefu mkubwa na vifaa vya elektroniki kwa sababu itakuwa rahisi kufuata.
• Gari moja ya Nema17 ya kukanyaga, ambayo itafanya kazi kama kichochezi cha gari.
• Dereva mmoja wa stepper, kwa mara nyingine tena kitu chochote kitafanya kazi, lakini ninapendekeza dereva wa mwendo wa kasi wa A4988 kwa sababu itakuwa rahisi kufuata.
• Mhimili mmoja wa MPU-6050 Sita (Gyro + Accelerometer), ambayo itagundua vigezo anuwai kama vile pembe na kasi ya angular ya pendulum.
• Ugavi mmoja wa umeme wa 12v 10A, 10A kwa kweli ni overkill kidogo kwa mradi huu maalum, chochote kilicho juu ya 3A kitafanya kazi, lakini kuwa na uwezekano wa kuchora sasa ya ziada kunaruhusu maendeleo ya baadaye ambapo nguvu zaidi inaweza kuhitajika.

Vifaa:

• Fani 16 x, nilitumia fani za skateboard na zilifanya kazi nzuri
• 2 x GT2 pulleys na ukanda
• Karibu mita 2.4 ya bomba la PVC la inchi 1.5
• Kikundi cha karanga 4mm na bolts

Sehemu zingine ambazo zilitumika katika mradi huu pia zilichapishwa 3D, kwa hivyo kuwa na printa ya 3D itakuwa muhimu sana, ingawa vifaa vya kuchapisha vya ndani au mkondoni vya 3D hupatikana kawaida.

Gharama ya jumla ya sehemu zote ni kidogo tu chini ya $ 50 (ukiondoa printa ya 3D)

Hatua ya 6: Sehemu zilizochapishwa za 3D

Sehemu zingine za mfumo wa gari na reli zilibidi zifanyike kwa kawaida, kwa hivyo nilitumia bure ya Autodesk kutumia Fusion360 kuiga faili za cad na 3D kuzichapisha kwenye printa ya 3D.

Sehemu zingine ambazo zilikuwa maumbo ya 2D, kama vile pendulum na kitanda cha gantry, zilikatwa kwa laser kwani ilikuwa haraka zaidi. Faili zote za STL zimeambatanishwa hapa chini kwenye folda iliyofungwa. Hapa kuna orodha kamili ya sehemu zote:

• 2 x Gantry Roller
• 4 x Kofia za Mwisho
• 1 x Bracket ya kukanyaga
• 2 x Mmiliki wa kubeba Pulley
• 1 x Mmiliki wa Pendulum
• 2 x Kiambatisho cha Ukanda
• 1 x Mmiliki wa Kuzaa Pendulum (a)
• 1 x Mmiliki wa Kuzaa Pendulum (b)
• 1 x Pulley Hole Spacer
• 4 x Kuzaa Hole Spacer
• 1 x Bamba la Gantry
• Bamba la mmiliki wa 1 x
• 1 x Bamba la Mmiliki wa Pulley
• 1 x Pendulum (a)
• 1 x Pendulum (b)

Kwa jumla kuna sehemu 24, ambazo hazichukui muda mrefu kuchapisha kwani sehemu hizo ni ndogo na zinaweza kuchapishwa pamoja. Wakati wa mafunzo haya, nitakuwa nikirejelea sehemu kulingana na majina kwenye orodha hii.

Hatua ya 7: Kukusanya Roller za Gantry

Roller za gantry ni kama magurudumu ya gari. Hizi zitatembea kwenye wimbo wa PVC ambao utaruhusu gari kusafiri vizuri na msuguano mdogo. Kwa hatua hii, chukua rollers mbili zilizochapishwa za gantry za 3D, fani 12 na rundo la karanga na bolts. Utahitaji fani 6 kwa kila roller. Ambatisha fani kwenye roller kwa kutumia karanga na bolts (Tumia picha kama kumbukumbu). Mara tu kila roller inapotengenezwa, weka kwenye bomba la PVC.

Hatua ya 8: Kukusanya Mfumo wa Hifadhi (Stepper Motor)

Mkokoteni utaendeshwa na gari la kawaida la Nema17. Piga gari kwenye bracket ya stepper ukitumia screws ambazo zinapaswa kuja kama seti na stepper. Kisha piga bracket kwenye bamba la kiboreshaji, pangilia mashimo 4 kwenye bracket na 4 kwenye sahani na utumie karanga na bolts kupata hizo mbili pamoja. Ifuatayo, weka pulley ya GT2 kwenye shimoni la gari na ushikilie viboreshaji 2 kwenye sahani ya kishika kutoka chini ukitumia karanga zaidi na bolts. Mara baada ya kumaliza, unaweza kutelezesha vidonge kwenye bomba. Endapo kifafa ni sawa sana badala ya kulazimisha viboreshaji kwenye bomba, ninapendekeza kupaka mchanga uso wa ndani wa endcap iliyochapishwa ya 3D hadi kifafa kitakapojitokeza.

Hatua ya 9: Kukusanya Mfumo wa Hifadhi (Pulley ya Uvivu)

Karanga na bolts ambazo nilikuwa nikitumia zilikuwa na kipenyo cha 4mm ingawa bores kwenye pulley na fani zilikuwa 6mm, ndiyo sababu ilibidi 3D adapta za kuchapisha na kuzisukuma kwenye mashimo ya pulley na fani ili wasifanye hivyo. kutetemeka kwenye bolt. Ikiwa una karanga na bolts za saizi sahihi, hautahitaji hatua hii.

Weka fani kwenye kishika uvivu cha kuzaa kapi. Kwa mara nyingine ikiwa kifafa ni kigumu sana, tumia sandpaper kwa mchanga mdogo ukuta wa ndani wa mmiliki wa uvivu wa kubeba. Pitisha bolt kupitia moja ya fani, kisha uteleze pulley kwenye bolt na ufunge upande mwingine wa kubeba ya pili na seti ya mmiliki wa pulley.

Mara tu hiyo ikimaliza ambatisha jozi ya wamiliki wavivu wa kubeba pulley kwenye bamba la kipini la uvivu na ambatisha viboreshaji kwenye uso wa chini wa bamba hili, sawa na hatua ya awali. Mwishowe, weka ncha upande wa pili wa bomba mbili za PVC ukitumia endcaps hizi. Na hii reli za gari lako zimekamilika.

Hatua ya 10: Kukusanya Gantry

Hatua inayofuata ni kujenga mkokoteni. Ambatisha rollers mbili pamoja kwa kutumia sahani ya gantry na karanga 4 na bolts. Sahani za gantry zina nafasi ili uweze kurekebisha msimamo wa sahani kwa marekebisho kidogo.

Ifuatayo, weka viambatisho vya ukanda pande zote mbili za bamba la gantry. Hakikisha kuziunganisha kutoka chini vinginevyo ukanda hautakuwa kwenye kiwango sawa. Hakikisha kupitisha bolts kutoka chini, kwa sababu vinginevyo, ikiwa bolts ni ndefu sana zinaweza kusababisha kikwazo kwa ukanda.

Mwishowe, ambatanisha mmiliki wa pendulum mbele ya gari kwa kutumia karanga na bolts.

Hatua ya 11: Kukusanya Pendulum

Pendulum ilitengenezwa vipande viwili tu kuokoa kwenye nyenzo. Unaweza kushikamana vipande viwili pamoja kwa kupanga meno na kuyatia. Tena shinikiza spacers za shimo la kuzaa ndani ya fani mbili ili kulipa fidia kwa kipenyo kidogo cha bolt na kisha kushinikiza fani kwenye mashimo ya kuzaa ya vipande viwili vya wadogowadogo. Bamba sehemu mbili zilizochapishwa za 3D kila upande wa mwisho wa chini wa pendulum na uhifadhi 3 pamoja kwa kutumia karanga 3 na bolts zinazopita kwa wamiliki wa pendulum. Pitisha bolt kupitia fani hizo mbili na uhakikishe mwisho mwingine na nati inayofanana.

Ifuatayo, shika MPU6050 yako na uiambatishe upande wa pili wa pendulum ukitumia visu za kupandisha.

Hatua ya 12: Kuweka Pendulum na mikanda

Hatua ya mwisho ni kuweka pendulum kwenye gari. Fanya hivi kwa kupitisha bolt ambayo hapo awali ulikuwa umepitia fani mbili za pendulum, kupitia shimo kwenye kishikilia cha pendulum ambacho kimefungwa mbele ya mkokoteni na tumia nati kwa upande mwingine kupata pendulum kwenye gari.

Mwishowe, shika mkanda wako wa GT2 na kwanza salama mwisho mmoja kwa kiambatisho kimoja cha mkanda ambacho kimefungwa kwenye gari. Kwa hili, nilitumia kipande cha mkanda cha 3D kinachoweza kuchapishwa ambacho kinapiga mwisho wa ukanda na kukizuia kuteleza kupitia nafasi nyembamba. Stls za kipande hiki zinaweza kupatikana kwenye Thingiverse kwa kutumia kiunga hiki. Funga ukanda njia yote kuzunguka pulley ya kukanyaga na pulley ya uvivu na uhakikishe mwisho mwingine wa ukanda kwenye kipande cha kiambatisho cha ukanda upande wa pili wa mkokoteni. Punguza ukanda wakati unahakikisha usikaze sana au kuiacha ipoteze sana na kwa hii pendulum yako na gari limekamilika!

Hatua ya 13: Wiring na Elektroniki

Wiring inajumuisha kuunganisha MPU6050 na Arduino na wiring ya mfumo wa kuendesha. Fuata mchoro wa wiring ulioambatanishwa hapo juu kuunganisha kila sehemu.

MPU6050 hadi Arduino:

• GND kwa GND
• + 5v hadi + 5v
• SDA hadi A4
• SCL hadi A5
• Int kwa D2

Pikipiki ya stepper kwa dereva wa stepper:

• Coil 1 (a) hadi 1A
• Coil 1 (b) hadi 1B
• Coil 2 (a) hadi 2A
• Coil 2 (b) hadi 2B

Stepper Dereva kwenda Arduino:

• GND kwa GND
• VDD hadi + 5v
• HATUA hadi D3
• DIR hadi D2
• VMOT kwa terminal nzuri ya usambazaji wa umeme
• GND kwa terminal ya usambazaji wa umeme

Kulala na kuweka tena pini kwenye dereva ya stepper zinahitaji kuunganishwa na jumper. Na mwishowe, ni wazo nzuri kuunganisha capacitor ya elektroni ya takriban 100 uF sambamba na vituo vyema na vya ardhini vya usambazaji wa umeme.

Hatua ya 14: Kudhibiti Mfumo (Udhibiti wa sawia)

Hapo awali, niliamua kujaribu mfumo msingi wa kudhibiti sawia, ambayo ni, kasi ya gari ni sawa tu na sababu fulani kwa pembe ambayo pendulum hufanya na wima. Hii ilimaanishwa kuwa jaribio tu kuhakikisha sehemu zote zinafanya kazi kwa usahihi. Ingawa, mfumo huu wa msingi wa uwiano ulikuwa na nguvu ya kutosha kufanya pendulum tayari iwe sawa. Pendulum inaweza hata kukabiliana na kusukuma kwa upole na kusonga kwa nguvu kabisa. Wakati mfumo huu wa kudhibiti ulifanya kazi vizuri sana, bado ulikuwa na shida chache. Ikiwa mtu atatazama grafu ya usomaji wa IMU kwa muda fulani, tunaweza kugundua wazi usumbufu katika usomaji wa sensa. Hii inamaanisha kuwa wakati wowote mtawala anapojaribu kufanya marekebisho, kila wakati hupitiliza kwa kiwango fulani, ambayo kwa kweli ni asili ya mfumo wa kudhibiti sawia. Kosa hili kidogo linaweza kusahihishwa kwa kutekeleza aina tofauti ya mtawala ambayo huzingatia mambo haya yote.

Nambari ya mfumo wa kudhibiti sawia imeambatanishwa hapa chini. Nambari hiyo inahitaji msaada wa maktaba kadhaa ya ziada ambayo ni maktaba ya MPU6050, maktaba ya PID, na maktaba ya AccelStepper. Hizi zinaweza kupakuliwa kwa kutumia msimamizi wa maktaba ya Arduino IDE. Nenda tu kwa Mchoro >> Jumuisha Maktaba >> Dhibiti Maktaba, na kisha utafute tu PID, MPU6050 na AccelStepper kwenye upau wa utaftaji na uziweke kwa kubofya kitufe cha Sakinisha.

Ingawa, ushauri wangu kwa wale wote ambao ni wapenzi wa sayansi na hesabu, itakuwa kujaribu kujenga mtawala wa aina hii kutoka mwanzo. Hii sio tu itaimarisha dhana zako juu ya mienendo na nadharia za kudhibiti lakini pia itakupa fursa ya kutekeleza maarifa yako katika matumizi ya maisha halisi.

Hatua ya 15: Kudhibiti Mfumo (Udhibiti wa PID)

Kwa ujumla, katika maisha halisi, mara tu mfumo wa kudhibiti unapoonekana kuwa na nguvu ya kutosha kwa matumizi yake, wahandisi kawaida hukamilisha tu mradi badala ya kuzidisha hali kwa kutumia mifumo ngumu zaidi ya kudhibiti. Lakini kwa upande wetu, tunaunda pendulum hii iliyogeuzwa kwa kusudi la kielimu. Kwa hivyo tunaweza kujaribu kuendelea na mifumo ngumu zaidi ya kudhibiti kama udhibiti wa PID, ambayo inaweza kudhibitisha kuwa imara zaidi kuliko mfumo wa msingi wa kudhibiti sawia.

Ingawa udhibiti wa PID ulikuwa ngumu zaidi kutekeleza, mara tu ikitekelezwa kwa usahihi na kupata vigezo kamili vya utaftaji, pendulum ilisawazisha vizuri zaidi. Kwa wakati huu, inaweza pia kukabiliana na machafuko mepesi. Usomaji kutoka kwa IMU kwa muda uliowekwa (ulioambatanishwa hapo juu) pia unathibitisha kuwa usomaji hauendi mbali sana kwa seti inayotakikana, ambayo ni wima, ikionyesha kuwa mfumo huu wa udhibiti ni bora zaidi na wenye nguvu kuliko udhibiti wa msingi sawia.

Kwa mara nyingine, ushauri wangu kwa wale wote ambao wanapenda sayansi na hesabu, itakuwa kujaribu kujenga mtawala wa PID kutoka mwanzoni kabla ya kutumia nambari iliyoambatanishwa hapa chini. Hii inaweza kuchukuliwa kuwa changamoto, na mtu hajui kamwe, mtu anaweza kuja na mfumo wa kudhibiti ambao ni thabiti zaidi kuliko kitu chochote ambacho kimejaribiwa hadi sasa. Ingawa maktaba thabiti ya PID tayari inapatikana kwa Arduino ambayo ilitengenezwa na Brett Beauregard ambayo inaweza kusanikishwa kutoka kwa msimamizi wa maktaba kwenye Arduino IDE.

Kumbuka: Kila mfumo wa kudhibiti na matokeo yake yanaonyeshwa kwenye video ambayo imeambatishwa katika hatua ya kwanza kabisa.

Hatua ya 16: Maboresho zaidi

Moja ya mambo ambayo nilitaka kujaribu ilikuwa kazi ya "kuzungusha", ambapo pendulum hapo awali ilining'inia chini ya mkokoteni na gari hufanya harakati kadhaa za haraka juu na chini kando ya wimbo ili kuzungusha pendulum kutoka kwa kunyongwa. nafasi kwa kichwa kilichoinuliwa chini. Lakini hii haikuweza kufanywa na usanidi wa sasa kwa sababu kebo refu ililazimika kuunganisha kitengo cha kipimo cha inertial na Arduino, kwa hivyo mduara kamili uliofanywa na pendulum unaweza kuwa umesababisha kebo kupinduka na kukatika. Suala hili linaweza kushughulikiwa kwa kutumia encoder ya rotary iliyowekwa kwenye kiini cha pendulum badala ya kitengo cha kipimo cha inertial kwenye ncha yake. Ukiwa na kisimbuzi, shimoni lake ndio kitu pekee kinachozunguka na pendulum, wakati mwili unakaa sawa ambayo inamaanisha kuwa nyaya hazitapindika.

Kipengele cha pili nilitaka kujaribu, ilikuwa kusawazisha pendulum mara mbili kwenye gari. Mfumo huu una pendulum mbili zilizounganishwa moja baada ya nyingine. Ingawa mienendo ya mifumo hiyo ni ngumu zaidi na inahitaji utafiti zaidi.

Hatua ya 17: Matokeo ya Mwisho

Jaribio kama hili linaweza kubadilisha hali ya darasa kwa njia nzuri. Kwa ujumla, watu wengi wanapendelea kuweza kutumia dhana na maoni ili kuziunganisha, vinginevyo, maoni hubaki "hewani" ambayo hufanya watu waweze kuyasahau haraka zaidi. Huu ulikuwa mfano mmoja tu wa kutumia dhana kadhaa zilizojifunza wakati wa darasa kuwa programu ya ulimwengu wa kweli, ingawa hii hakika itachochea shauku kwa wanafunzi mwishowe kujaribu kupata majaribio yao ya kujaribu nadharia, ambazo zitafanya darasa zao za baadaye kuwa zaidi hai, ambayo itawafanya watake kujifunza zaidi, ambayo itawafanya kupata majaribio mapya na mzunguko huu mzuri utaendelea mpaka madarasa yajayo yamejaa majaribio na miradi ya kufurahisha na ya kufurahisha.

Natumai huu utakuwa mwanzo wa majaribio na miradi mingi zaidi! Ikiwa ulipenda hii inayoweza kufundishwa na ukaona inasaidia, tafadhali toa kura hapa chini kwenye "Mashindano ya Sayansi ya Darasa" na maoni yoyote au maoni yako yanakaribishwa! Asante!:)

Mkimbiaji Juu katika Mashindano ya Sayansi ya Darasa