پیاده سازی الگوریتم کنترل pid با نقطه تنظیم متغیر بر روی برد آردوینو برای کنترل نیروی پولیش کاری

در فرآیند پولیش‌کاری، یکی از عوامل تاثیرگذار بر حذف مواد، نیروی تماسی بین ابزار و قطعه‌کار می‌باشد. پارامتر نیروی تماسی به این لحاظ حائز اهمیت است که در این فرآیند مقدار این نیرو نسبت به سایر فرآیندهای ماشین‌کاری کمتر است، در نتیجه نیروی تماسی یکی از موضوعات مهم است که باید کنترل شود. در این پژوهش یک سیستم کنترل نیرو مبتنی بر پیاده‌سازی الگوریتم کنترل تناسبی-انتگرالی-مشتقی (pid) با قابلیت تنظیم در برد آردوینو ارائه می‌گردد. اعمال سیگنال‌های فرمان به عملگر، توسط واحد مدولاسیون عرض پالس (pwm) برد آردوینو امکان‌پذیر است. بستر آزمایشگاهی پولیش‌کاری در این پژوهش شامل سلونوئید، نیروسنج، موتور جریان مستقیم (dc) و سنباده نواری می‌باشد. ضرایب کنترل pid توسط روش شناسایی سیستم و با استفاده از ابزارهای نرم‌افزار متلب تخمین زده شدند. نتایج نشان می‌دهند که سیستم کنترلی طراحی شده بر روی برد آردوینو، پایداری موردنظر برای کنترل نیروی پولیش‌کاری را با خطای قابل قبول ارائه می‌دهد. از دیگر مزایای سیستم توسعه یافته، نیاز به تجهیزات اضافی نسبت به سایر سیستم‌های تجاری کاهش یافته و صرفه اقتصادی بیشتر است.

implementation of pid control algorithm with variable setpoint on arduino board to control the polishing force

in the polishing process, one of the factors affecting material removal is the contact force between the tool and the workpiece. the contact force parameter is important in the sense that in this process, the amount of this force is lower than other machining processes, as a result, the force contact is one of the important issues to be controlled. in this research, a force control system based on the implementation of proportional-integral-derivative (pid) control algorithm with regulatory strategy in arduino board is presented. it is possible to apply command signals to the actuator by the pulse width modulation (pwm) unit of the arduino board. the polishing setup in this research includes solenoid, dynamometer, direct current (dc) motor and belt sander. pid control coefficients were estimated by system identification method and using matlab software tools. the results show that the control system designed on the arduino board provides the desired stability to control the polishing force with an acceptable error. among other advantages of the developed system, the need for additional equipment is reduced compared to other commercial systems and it is more economical.