Salah satu fitur yang paling menakjubkan dari Segway adalah bahwa ia mempertahankan keseimbangan pada semua kecepatan, tanpa intervensi pengemudi. Jika Anda pernah mencoba untuk menjaga keseimbangan pada sepeda biasa sambil berdiri masih di halte cahaya, Anda tahu betapa sulitnya hal ini dapat: Anda harus terus menerus memonitor saldo Anda, dan jika sepeda mulai terbalik ke satu sisi Anda segera harus bertindak untuk menciptakan kekuatan menangkal yang mengembalikan sepeda ke ekuilibrium.

Dalam rangka untuk mengotomatisasi tindakan penyeimbangan ini (sehingga kita dapat memiliki komputer yang tertanam dalam kit LegoNext melakukan ini untuk kita) kita akan meluangkan waktu untuk menciptakan sebuah model tentang bagaimana berperilaku Segway. Diperdebatkan, Segway adalah perangkat yang sangat kompleks, sehingga membangun sebuah model yang akurat dari setiap aspek itu muncul hampir tidak mungkin. Dengan demikian kita akan fokus pada dinamika balancing: bagaimana gaya yang dihasilkan oleh roda mengemudi dan faktor eksternal mempengaruhi penyimpangan dari posisi tegak.

Secara konseptual, masalah menjaga keseimbangan Segway adalah sangat mirip dengan menyeimbangkan tongkat di tangan Anda. Obyek matematika yang menggambarkan gerakan ini disebut pendulum terbalik.

Pendulum terbalik mudah dimodelkan dan dianalisis menggunakan fisika SMA dan matematika. Meskipun sederhana, Anda akan menemukan bahwa model memberikan banyak wawasan tentang dinamika sistem, dan itu cukup akurat untuk mengembangkan controller balancing. Mari kita bergerak maju!

Gambar di bawah menunjukkan abstraksi pendulum terbalik yang akan kita gunakan dari sekarang.

Kami telah memperkenalkan theta untuk menggambarkan penyimpangan angular dari posisi tegak, dan menganggap bahwa kita dapat mempengaruhi pendulum oleh T torsi pada dasarnya. Seperti diilustrasikan dalam gambar, itu adalah gravitasi yang memaksa pendulum jauh dari keseimbangan tegak.

Bagaimana kita bisa pergi dari pandangan abstrak ini pendulum untuk persamaan matematika yang menggambarkan dinamika? Anda tentu ingat hukum pertama Newton tentang gerak.

Persamaan ini menyatakan bahwa gaya F akan menghasilkan percepatan a = F / m. Jadi, jika kita mempertimbangkan objek mulai istirahat pada posisi x (0) = 0 dan menerapkan gaya konstan F, hukum Newton memprediksi bahwa objek akan berada di posisi x (t) = Ft ^ 2 / m pada waktu t (hanya menggunakan fakta bahwa percepatan a sama ddot {x} (t) dan mengintegrasikan). Kami ingin melakukan sesuatu yang mirip untuk pendulum.

Sekarang, gerakan pendulum adalah rotasi daripada translasi, jadi kita harus menggunakan variasi berikut hukum Newton

Di sini, J adalah momen inersia, dan M menunjukkan momentum total yang bekerja pada pendulum:

Istilah pertama adalah (mungkin waktu bervariasi) gaya yang diterapkan di dasar, istilah kedua adalah pengaruh gravitasi, sedangkan musim lalu menggambarkan proprtional redaman dengan kecepatan sudut pendulum. Inersia pendulum tergantung pada bagaimana massa didistribusikan. Jika kita mengasumsikan bahwa massa m penuh terletak di bagian atas pendulum, kita harus

Kita sekarang dapat menggabungkan hubungan ini untuk satu pun

Solusi theta (t) persamaan diferensial biasa ini memprediksi gerak pendulum. Seperti yang sering sulit untuk menemukan ekspresi analitis untuk solusi untuk persamaan diferensial nonlinear, kita akan mengasumsikan bahwa deviasi dari posisi tegak kecil, sehingga sintheta (t) kira-kira theta (t), dan mempertimbangkan model linearisasi

Mari kita pertimbangkan kasus ketika kita tidak menerapkan torsi apapun, yaitu ketika T (t) = 0, dan mencoba untuk memahami apa model memprediksi tentang perilaku sistem bebas. Setelah kita memahami hal ini, itu akan menjadi jelas bagaimana kita dapat memilih T (t) untuk membentuk respon dinamik dari pendulum. Tapi mari kita tidak terburu-buru ke depan hal: kita akan lebih memahami satu hal pada suatu waktu.

Kontrol pompa bahan bakar Unit FPC merupakan bagian dari pompa bahan bakar dalam pesawat sipil. Pompa bahan bakar didorong oleh brushless DC (BLDC) motor desain ledakan-bukti. Kontrol FPC run-up, kecepatan rotasi, dan arus maksimum motor BLDC. Unit kontrol FPC memungkinkan pengaturan, pengawasan, dan pencatatan semua parameter operasional.

Motor start up kecepatan motor rotasi arus maksimum (membatasi arus)

Unit kontrol FPC lepaskan motor BLDC bawah kejadian berikut:

korsleting overvoltage underspeed suhu kritis overrun. Unit kontrol FPC membatasi kecepatan motor BLDC bawah kejadian berikut:

arus lebih penurunan konsumsi saat ini di bawah nilai minimum untuk jangka waktu tertentu - langkah lain adalah pemutusan bermotor (jika fungsi ini diaktifkan) suhu maksimum dibanjiriUnit kontrol FPC melakukan pemantauan dan pencatatan beberapa negara darurat:

kritis dan maksimum suhu overrun underspeed korsleting undervoltage overvoltage penurunan konsumsi saat ini di bawah nilai minimum bermotor mulai dan motorik start kegagalan yang normal bermotor pemutusan Motor tidak tenggelam dalam bahan bakar hilangnya sinkronisasi