你听说过吗Arduino工程装备？

如果你感兴趣DIY项目和正在寻找一个有趣的方法，将一些控制和机器人原理应用到一个真实的系统，你可能想要阅读这篇文章。

介绍

如果你已经关注这个博客一段时间了，你可能会意识到我喜欢在家里使用MATLAB和Simulink进行各种项目。金宝app例如，请参阅my真空烹饪机立柱．

当我听说Arduino现在提供了一个Arduino工程工具包，并且我们有一个支持包可以用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。金宝app金宝app

当你买装备的时候Arduino商店，你会收到一个装满机械和电子零件的盒子，包括Arduino MKR1000：

该工具包包括三个可能的项目:摩托车、漫游者或绘图机器人。

我决定去买摩托车。我认为转动惯量轮可以使它自我平衡，这将是一个有趣的控制项目。

开始

一旦你把工具包拼凑在一起，你将需要在MATLAB中安装几个包:

• 金宝appSimu金宝applink支持包Arduino硬件:这是在Arduino板家族上部署Simulink模型所需的基本包。金宝app
• Arduino工程套件硬件支持金宝app:该套件包含所有传感器和执行器的驱动程序和示例模型。
• Arduino工程套件项目文件这个包包含特定于这三个项目的Simulink模型金宝app，用于模拟系统和在硬件上部署。

最简单的安装方法是通过附加组件菜单中的MATLAB工具条。

在安装了那三个软件包后，我进入了例子文件夹中的Arduino工程套件硬件支持包，并逐个尝试了示例，以确保我能够使用所有的传感器和驱金宝app动器。例如，这里是我的IMU测试，我倾斜摩托车90度前后沿所有轴。这让我得出结论，我想要控制的轴，摩托车的滚动角度，是欧拉角输出的第二个元素，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，我认为从头开始创建自己的游戏会更有趣。如果你感兴趣，可以请在这里下载最终版本．

这里是一张最终结果的顶级图片。

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Bus中。

接下来我对每个传感器进行处理，提取相关数据，方便工程单位使用。

现在是状态流图充当模型大脑的时候了。在左边，我检查三个条件:IMU已经校准，摩托车没有下降，飞轮没有达到最大速度。当所有这些条件都满足时，我可以单击模型顶层的Start按钮。一旦这是点击，我有4秒的校准，在我开始平衡之前，我保持摩托车完美的垂直校准。如果摩托车摔倒了，我可以再按一次按钮重置控制器，然后再试一次。

当图表启用平衡时，它会打开一个Enabled Subsystem，从而激活控制器。对于平衡飞轮，控制器采用PID控制，以摩托车横摇角度为输入，对飞轮产生电压指令。对于摩托车的速度，这是一个简单的比例控制器，以摩托车的速度作为输入，将其集成，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允许直接测量飞轮的速度，这使得很难完美地控制飞轮的运动。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!

下面是一段显示摩托车行动的视频:

参观Arduino Engineering Kit YouTube频道看更多的例子。

现在轮到你了

请在下面的评论中告诉我们你对Arduino工程套件的看法。