Ev3/Spike电机变速控制方法

本篇知识点主要适合需要参加乐高Ev3、Spike比赛及有一定Ev3、Spike学习基础的学员。

知识储备

原理概念

要准确地描述一个物体的位移快慢

需要引入一个概念叫做速度

速度指的是物体在单位时间内通过的路程

可表示为

速度=路程÷时间

用v代表速度

s表示路程

t表示时间

速度公式可表示为

V = s / t

从速度的定义出发

如果要探究一个物体运动的速度

需要测量物体通过的路程和通过这段路程所用的时间
Ev3/Spike电机变速控制方法

示例解析

如果物体直线运动的速度随着时间越来越大

这就是加速运动

例如

一辆小车在笔直的公路上行驶

每隔1s测量小车的速度

其速度变化为5m/s、10m/s、15m/s···

小车每秒增加的速度为5m/s

这就是小车的加速度

如果物体直线运动的速度随时间越来越小

这就是减速直线运动

若物体每秒减小的速度相同

就叫作匀减速直线运动

Ev3/Spike电机变速控制方法

机器人编程

电机的加速旋转可以通过单位时间内

增加恒定的速度或功率来实现

即在单位时间内增加相同的速度或功率

例如

让电机每间隔约0.05s功率增加1

即第一个0.05s内功率为1

第二个0.05s内功率为2

第三个0.05s内功率为3······

其程序设计看下面图片示例:

(下面是spike套件的程序,当然EV3的也是可以的)

Ev3/Spike电机变速控制方法

电机加速的程序

这里使用了等待时间模块

由于循环本身也需要时间

所以电机功率增加的时间间隔大于0.05s

若需要精确的时间控制

可以使用计时器模块来设计程序

下面是演示程序

(下面是spike套件的程序,当然EV3的也是可以的)

Ev3/Spike电机变速控制方法
计时器模块控制循环时间的程序

除了使用计时器模块控制电机速度

还可以采用旋转角度控制电机的速度

其程序设计就是下面展示图片

(下面是spike套件的程序,当然EV3的也是可以的)

使用这种控制方法可以准确获得电机在加速过程中旋转的总角度

Ev3/Spike电机变速控制方法
旋转角度控制电机速度的程序

根据以上程序

电机速度每增加1

则电机旋转的角度就会增加5°

通过计算电机从速度10m/s加速到100m/s的过程中

电机旋转的总角度

(100-10)x5°+1°=451°

根据判断条件

Ev3/Spike电机变速控制方法
判断条件程序

需要电机实际旋转角度大于变量计算的角度

并且角度传感器测量的角度数据都是整数

所以上式在计算总角度时还需要加1°

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2022-10   阅读(7)   评论(0)
 标签: maker EV3 马达

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