تحت عنوان (تصميم؛ نمذجة؛ والتحكم في روبوت متنقل بمنصة ذاتية التوازن) كلية الهندسة الخوارزمي تناقش اطروحة لدراسة الماجستير تخصص هندسة الميكاترونيكس
نوقشت رسالة الماجستير للطالبة بشرئ عامر توفيق من قسم هندسة الميكاترونيكس كلية الهندسة الخوارزمي /جامعة بغداد٠ في قاعة مناقشات الدراسات العليا المركزية في الكلية ٠ يوم الاثنين الموافق ٢٠٢١/١١/١وكانت اللجنة برئاسة( أ٠م٠د٠علي حسين مري) رئيس قسم هندسة الميكاترونيكس وعضوية كل من( أ٠م. د٠بشرئ كاظم عليوي) التدريسية من الجامعة التكنولوجيه و (أ٠م٠د ٠عمار ابراهيم مجيد) التدريسي من الجامعة المستنصرية٠ وإشراف( أ٠د٠ماهر يحيئ سلوم) من كلية الهندسة الخوارزمي وأ.م.د.احمد محروس راغب من قسم الميكاترونكس في كلية هندسة الخوارزمي مشرف ثاني واوصت اللجنة ٠ بقبول الرسالة التي تناولت موضوع مهم بتخصص الميكاترونيكس ففي السنوات الأخيرة، أصبحت منصة ذاتية التوازن واحدة من أكثر المرشحين شيوعًا لاستخدامها في العديد من التطبيقات مثل الطيران والمجالات الطبية الحيوية والصناعة وما إلى ذلك. تستخدم معظم المنصات ذاتية التوازن تصميمًا يعالج ويوازن (الاضطراب أو الإمالة) في كل محور على حدة. أيضًا، تعتمد معظم منصات الموازنة الذاتية على اشتقاق نظام معقد من المعادلات التفاضلية الرياضية لإيجاد العلاقة بين زاوية دوران المحرك وزاوية ميل المنصة. لذلك، فإن الهدف الرئيسي من هذه الأطروحة هو تصميم، ونمذجة، والتحكم في منصة متوازنة ذاتيًا في السيارة المتنقلة على أنها (نموذج محاكى ونموذج أولي مادي) تحقق التوازن الذاتي في (المحور X، المحور Y، أو كليهما. محور (ذو محورين) (تحت تأثير نموذج اضطراب الطريق دون الحاجة إلى اشتقاق نظام مفصل من المعادلات التفاضلية الرياضية.
في هذه الأطروحة، المنصة المقترحة مبنية على مفهوم المناور المتوازي ومصممة بثلاث لوحات (قاعدة، وسط، وعلوية) على سيارة متحركة. إحدى اللوحات مخصصة لحركة الملعب (أعلى)، وواحدة لحركة لفة (وسط)، وثالثة (قاعدة) كلوحة خارجية قوية للحفاظ على أول صفيحتين في مكانهما. بالإضافة إلى ذلك، تمت إضافة لوحين على كل جانب (يمين ويسار) لإرفاق لوحة القاعدة بلوحة وسطى. يتم التحكم في المنصة المقترحة باستخدام وحدة التحكم في المشتقات النسبية المتكاملة (PID) للحفاظ على توازن المنصة والتعويض عن أي اضطرابات على الطريق) زاوية الامالة). لمحاكاة أداء النظام الأساسي المتوازن ذاتيًا أثناء الإمالة، تم استخدام تكامل بين أدوات Solidworks وSimscape وSimulink في. MATLAB تم رسم النموذج الديناميكي للنظام الأساسي في SolidWorks وتم تصديره كملف STEP مستخدم في بيئة. Simscape Multibody علاوة على ذلك، تم إنشاء النموذج المادي لمنصة التوازن الذاتي للتحقق من جدوى نتائج المحاكاة. في النموذج الأولي المادي، سوف يستشعر مستشعر IMU الاضطراب في (المحور X، والمحور Y، و كلا المحورين). مع الخطأ المحدد، والدائرة الإلكترونية المقابلة، ومحركات DC المؤازرة، وبرنامج Arduino، تغلب النظام الأساسي على زاوية الميل (الاضطراب) في (X-axis، وY-axis، و. (biaxial
تم تصميم العديد من سيناريوهات اضطرابات الطريق في المحور X أو المحور Y أو كلا المحورين (ثنائي المحور) لفحص فعالية وحدات التحكم PID للتعويض عن أي اضطرابات في الطريق. أشارت نتائج المحاكاة
إلى أن نموذج المحاكاة للمنصة أكمل التوازن الذاتي تحت تأثير الاضطراب) زاوية الامالة) في المحور X أو المحور Y أو كلا المحورين (ثنائي المحور) أقل من٠٫٤ ثانية. بينما أظهرت النتائج التجريبية أن النموذج الأولي المادي للمنصة يعوض عن أي اضطرابات في الطريق (زاوية الامالة) في المحور X أو المحور Y أو كلا المحورين (ثنائي المحور) أثناء حمل المنصة حمولة (175 جم) أقل من ٠٫٨ثانية. أخيرًا، تم التوصل إلى أن منصة التوازن الذاتي المقترحة تتمتع بدقة عالية في الموازنة الذاتية وتفي بالمتطلبات التشغيلية على الرغم من التصميم البسيط للمنصة.
