La balle sur le problème de la plaque se compose d’une plaque plane sur laquelle une balle doit être positionné. Boule de positionnement n’est possible que grâce à l’équilibre instable, où les tout petits changements dans l’angle d’attaque se traduira par l’accélération continuelle de la balle jusqu'à ce qu’il quitte la plaque. Tel un cadeaux de système un intéressant contrôle problème en boucle fermée contrôle est nécessaire pour un positionnement stable boule sur la plaque.
Une bonne approximation pour contrôler le mouvement de la balle est de dissocier les x et y des indications sur la plaque. Ceci permet à deux boucles de contrôle indépendant distinct. Une seule boucle contrôle le x-emplacement de la balle et un autre contrôle l’y-emplacement. Chaque boucle de régulation pour x et y axe se compose de deux parties ; une boucle de contrôle interne et d’une boucle externe. La boucle intérieure est chargée d’exécuter les moteurs pas à pas en boucle fermée pour le contrôle de l’angle. Angle de moteur est obtenu à partir des encodeurs en quadrature sur chaque moteur pas à pas. La différence entre l’angle de l’ensemble et l’angle mesuré lecteurs la vitesse angulaire moteur pas à pas et un angle de réglage pour les moteurs pas à pas est fourni à partir de la boucle externe.
La boucle externe contrôle la position de la balle réelle sur la plaque. L’entrée de cette boucle est souhaité balle emplacement et commentaires sont emplacement balle mesurée. L’emplacement de la boule est obtenue à l’aide d’un écran tactile résistif 4 fils sur lequel roule la balle. La différence et le taux de variation de la différence entre le jeu et les lieux mesurée détermine l’angle de sortie qui est introduit dans la boucle de régulation interne. La boucle de contrôle externe prend la forme d’un contrôleur proportionnel-dérivé (PD), tandis que tout ce qui est nécessaire pour la boucle intérieure est un contrôleur proportionnel.
La sortie du système de contrôle complet est la position de la balle sur la plaque. La position est contrôlée en ajustant l’accélération de la balle. Accélération de la balle est fonction de l’angle de la plaque et angle d’attaque est fonction de l’angle de moteur pas à pas. En utilisant l’approximation de petit angle, un petit changement de moteur angle d’équilibre devrait entraîner une modification linéairement dans l’angle d’attaque et donc changer dans l’accélération de la balle. Cette approximation rudimentaire fonctionne très bien pour contrôler le ballon même à des angles plus grands.
