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自治系统Arduino工程装备
你听说过吗Arduino工程装备?
如果你感兴趣的话DIY项目和正在寻找一种有趣的方式来应用一些控制和机器人原理到一个真实的系统，你可能想要阅读这篇文章。
简介
如果你已经关注这个博客一段时间了，你可能知道我喜欢在家里使用MATLAB和Simulink进行各种项目。举个例子，请看我的真空烹饪机立柱．
当我听说Arduino现在提供Arduino工程工具包，并且我们有支持包来用Simulink编程时，我联系了组装它的团队，问我是否可以借一个来玩一下。
当你买套件的时候Arduino商店您会收到一箱机械和电子零件，包括一个Arduino MKR1000：
这套工具包包括建造三种可能的项目的说明:摩托车、漫游者或绘图机器人。
我决定买摩托车。我认为惯性轮使它自平衡将是一个有趣的控制项目。
开始
一旦你有了套件拼凑在一起，你将需要在MATLAB中安装几个包:
- Simulink Arduino硬件支持包这是在Arduino板系列中部署Simulink模型所需的基本包。
- Arduino工程工具包硬件支持:此包包含套件中可用的所有传感器和执行器的驱动程序和示例模型。
- Arduino工程工具包项目文件:此包包含针对三个项目的Simulink模型，用于模拟系统和在硬件上部署。
安装它们最简单的方法是通过附加组件MATLAB工具条中的菜单。
安装完这三个包后，我进入例子文件夹的Arduino工程工具包硬件支持包，并尝试了一个一个的例子，以确保我能够利用所有的传感器和执行器。例如，这是我对IMU的测试，我将摩托车沿所有轴前后倾斜90度。这让我得出结论，我想要控制的轴，摩托车的滚动角度，是输出欧拉角的第二个元素，Y轴。
我的模型
工程套件项目文件还包含一个完整的模型，平衡摩托车，并允许您控制其速度和转向角度。然而，我认为从零开始建立我的会更有趣。如果你感兴趣，你可以在这里下载最终版本．
这是最终结果的顶层图片。
让我们看看每个组件。首先，在左边，我创建了一个子系统，其中包含我需要的所有传感器，并将它们组合在一个总线中。
接下来，我处理每个传感器提取相关数据在方便的工程单元。
现在是时候让状态流图充当我的模型的大脑了。在左边，我检查了三个条件:IMU被校准了，摩托车没有摔倒，飞轮没有达到最大速度。当所有这些条件都满足时，我就可以单击模型顶层的Start按钮。一旦点击这个，我有4秒钟的校准，在我开始平衡之前，我保持摩托车完美垂直校准。如果摩托车摔倒了，我可以再次按下按钮重置控制器，然后再试一次。
当图表启用平衡时，它会打开激活控制器的Enabled子系统。对于平衡飞轮，控制器是一个PID，它以摩托车的倾斜角度为输入，并向飞轮产生电压命令。对于摩托车的速度，这是一个简单的比例控制器，它将摩托车的速度作为输入，集成并与车轮编码器进行比较。
注意，这个平衡控制器并不完美。飞轮电机上的传感器不能直接测量飞轮速度，难以完美控制飞轮运动。我们正在努力!
最后，控制器的输出被发送到输出驱动块。
和它的工作原理!
下面是一段摩托车运行的视频:
参观Arduino工程工具包YouTube频道查看更多示例。
现在轮到你了
请在下面的评论中告诉我们你对Arduino工程工具包的看法。
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