Курсовая работа: Проектирование системы автоматического регулирования угла поворота вала электродвигателя

В процессе проектирования системы автоматического регулирования угла поворота вала электродвигателя была поставлена задача создать эффективный алгоритм, обеспечивающий высокую точность управления и быстроту реакции. Исходя из требований к системе, было решено использовать микроконтроллер, что позволило интегрировать управление в одном устройстве, минимизируя при этом размер и стоимость.

Система снабжена датчиком угла, который позволяет в реальном времени отслеживать позицию вала. Это решение обеспечило необходимую обратную связь для корректировки угла поворота. В качестве механизма управления выбран шаговый электродвигатель, который обеспечивает точное позиционирование благодаря возможности задать необходимый угол поворота в градусах.

Для реализации алгоритма управления использована методика PID-регулирования, что позволило добиться стабильной работы системы и минимизации колебаний на выходе. Сначала была проведена математическая модель системы, учитывающая динамические и статические характеристики. На основе полученной модели были выбраны параметры PID-регулятора, после чего проведено тестирование системы в различных режимах нагрузки.

Важной частью работы стали различные этапы программирования, включая разработку интерфейса для удобства пользователя. Разработанный программный продукт позволяет управлять системой с помощью ПК или мобильного устройства, что значительно повышает удобство эксплуатации.

В ходе экспериментов была оценена эффективность системы и проведён анализ её работы в различных условиях. Полученные результаты демонстрируют высокую степень точности регулирования угла, а также устойчивость к внешним воздействиям. На основании проведённого исследования сформулированы рекомендации по дальнейшему улучшению системы, включая возможность интеграции дополнительных функций, таких как автоматическое диагностирование и адаптивное управление.