Paso 5: Montar la bobina en el marco rígido
En este paso se monta la bobina para levitación en el marco rígido. Sería mejor utilizar ningún material de hierro en el marco para evitar problemas innecesarios. Madera, material plástico o de aluminio son adecuadas. Pero he seleccionado recipiente y accesorios de acero inoxidable ya que son fáciles de montar y tiene buena textura. Cabe señalar que los materiales de acero inoxidable que uso están magnetizados en cierto modo más débil que el hierro.
Cuando la bobina se monta en el marco, el objeto levitando bajo la bobina comenzó oscila en el aire y cayó al suelo o fijado por la bobina encima de él. Cuando la bobina se levanta entre los dedos, funcionan como un amortiguador sutil para limitar el oscilación. Recuerde que la vibración fina de los dedos en la levitación en el paso 3. Ahora no hay tal amortiguador entre el marco y la bobina.
Al principio traté de agregar tal amortiguador prácticamente modificando el programa. Pero encontré que no es easy(*). Así simula la dinámica de la levitación con la hoja de extensión de MS-Excel. Aunque no era fácil conseguir el simulador adecuado, mostró algunas tendencias importantes a continuación.
(*) En VIDEO(5) a continuación, una esfera brillante y parpadeante continúa levitando con ningún regulador físico. Pero fue un caso raro. Se requiere muy buenas condiciones los parámetros de sintonía finos para mantener levitando.
(1) si la distancia entre la bobina y el objeto levitando se midieron correctamente a alta frecuencia, el programa simple con un método de control de ingenuo podría funcionar adecuadamente contra la oscilación.
Pero el valor de salida del sensor para calcular la distancia anterior está contaminado por el ruido magnético generado en el control.
(2) aunque el ruido cambia de manera cíclica, su patrón depende de algunas condiciones en el control. Por lo tanto, no es fácil especificar el patrón cíclico.
(3) es muy difícil controlar la oscilación con la salida contaminada y el método ingenuo como la media móvil.
(4) un amortiguador de vibraciones físicas (amortiguador) podría funcionar dramáticamente contra la oscilación aunque sea tan débiles o pobres.
(5) y con tal amortiguador físico, es muy importante reducir el intervalo para comprobar el valor de salida de control cuando es alrededor 1 mili-segundo. Vea las figuras arriba.
Tomando los resultados de la simulación anterior, realmente ha añadido un chip de uretano de baja repulsión entre la bobina y el chasis rígido y había subido otro dibujo con control PD debajo en vez de Bang-Bang en el paso anterior. Entonces desapareció la oscilación persistente.
VIDEO(5): Una esfera levita bajo el marco rígido
