Szabályzó tervezése intelligens kamerával Diplomaterv Szabályzó tervezése intelligens kamerával Készítette: Szlivka Benjamin Konzulens: Barta András

A feladat ismertetése Szabályzó rendszer készítése, melyben a szabályzandó jel egy digitális kamera képe Hardver környezet kialakítása Megfelelő kamera kiválasztása, képének feldolgozása Rendszer blokkdiagramjának felvétele Szabályzó algoritmus készítése

„Golyó a tálcán” rendszer A feladat megoldása „Golyó a tálcán” rendszer (Ball on plate system) Jól modellezhető Sokan megvalósították Eleget tesz a kitűzött feladatnak

A rendszer részei, felhasznált eszközök Golyó mozgató mechanika Golyók Elektromechanikus átalakító (szervo) Kamera Vezérlő elektronika

Sok megvalósítás létezik

A golyómozgató rendszer felépítése

A golyómozgató rendszer felépítése II. Szervomotor: + RC modellekben használt, elérhető + Egyszerű irányítás (digitális jellel) – Nincs visszacsatolás Golyók:

A kamera és az elektronika 5 megapixeles kamera, párhuzamos csatlakozás (60 fps) Spartan-6 FPGA fejlesztőkártya Előnyök: Szinte „bármilyen” digitális logikai áramkör Szoftprocesszor is Kamera csatlakoztatása Képfeldolgozás, szabályzás és kommunikáció egy egységen belül Bővíthető

Az elvégzett feladatok Golyómozgató rendszer elkészítése FPGA-s környezet kialakítása Kamera illesztése Kamera képének feldolgozása Felhasználói felület készítése Rendszermodell megalkotása Szabályzó tervezése és implementálása A szabályzó rendszer tesztelése és értékelése Dokumentálás

Az FPGA-n kialakított környezet

A rendszermodell

Teszeredmények Golyó: Tojás:

Fejlesztési lehetőségek: Összefoglalás Logikai áramkörtervezés hardverleíró nyelvekkel Szabályzástechnika Képfeldolgozás Kliensalkalmazás fejlesztése Hardver közeli szoftver készítése Mechanikai tervezés Fejlesztési lehetőségek: További szabályzási algoritmusok Visszacsatolás az asztallap helyzetéről Szervomotor szabályzás Nyomtatott áramköri lap készítése Egy laboratóriumi mérés készítése

Videó Rövid: http://www.youtube.com/watch?v=0NLriH6X97s Hosszú: http://www.youtube.com/watch?v=0oCy3VfT4Xc

Kérdések A szabályzó megvalósítása során egy egyszerű PD szabályzót alkalmazott. Gondolkodott-e bonyolultabb szabályozási technikák alkalmazásáról? Gyorsítható-e még és milyen módszerekkel a szabályozás? Milyen esetekben tudná hasznosítani a dolgozatában leírtakat a gyakorlatban?