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Control Motor del mSlider (I)

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Empezamos con el control del motor del mSlider.

Como nuestro motor DC dispone de un encoder podemos saber la posición exacta en la que se encuentra en todo momento. Pero no basta con eso para obtener un buen control.

Para ello existe toda una gran rama (en electrónica) que se dedica a la regulación de procesos. Sin irme por las ramas y para resumir, una de las estrategias de control más utilizadas y efectivas en el 70% de los sistemas es el conocido control PID.

Para el mSlider, hemos implementado el control PID para controlar la posición en todo momento, partiendo de una posición que queremos, le enviamos una señal y el motor se mueve a dicha posición (o al menos lo intenta), con el encoder tenemos ese “feedback” o realimentacion para verificar si realmente está en esa posición o no, en consecuencia si no esta en la posición el sistema le envia una señal diciendole lo que le falta hasta que realmente obtenemos la posición real que queríamos. (esto es a grandes rasgos lo que hace el PID).

Esta estrategia esta bién para sistemas transistorios en el tiempo o estaticos, esto es para sistemas que no varian en el tiempo muy rapidamente o continuamente. por lo tanto serviría para Timelapse en modo S-M-S pero no para vídeo.

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Como el mSlider ha de disponer de un control suave para movimiento (Vídeo y Timelapse en modo contínuo) necesitamos añadir otra estrategia de control que nos permita Aceleraciones, velocidades, etc…

El metodo más común en la mayoría de sistemas de control de movimiento es el llamado Perfil de velocidad. (esto se puede ver en la siguiente imagen.

Esta estrategia establece a traves de los parámetros que necesitamos (Aceleracion, Deceleracion, Distancia y Velocidad) un punto para cada intervalo de tiempo en todo el recorrido.

Para hacerse una idea, imaginemos que dividimos nuestra trayectoria en 100 intervalos, en cada uno de esos 100 intervalos hay que calcular a que velocidad estará y por consiguiente que posición deberá tener para ese instante.

Hemos implementado un pequeño ejemplo en el mSlider: mSlider- Test Perfil de velocidad (I)

Como conclusión, decir que es más que satisfactorio el resultado, y con este metodo de control + el PID es más que suficiente para poder controlar el mSlider en la totalidad de sus modos: Timelapse y Vídeo.

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De XL a T5 y primeros tests

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Como ya expliqué en este anterior post , para facilitar los cálculos en el Sistema Internacional hemos decidido pasar de correa XL (5,08 mm de paso) a tipo T5 (5,00 mm de paso).

Montamos la guía que nos llegó de 1 metro y un factor preocupante durante la prueba con el tipo XL fue que la velocidad que alcanzaba era de 1 metro en 10 segundos pero a cambio la capacidad de carga máxima no pasaba de 1,5Kg en vertical… Para mover una compacta o una GoPro es suficiente, pero para una DSLR se queda muy justo… Así que aprovechando que habíamos de cambiar el sistema de transmisión a T5, cambiamos el diámetro de la polea del motor (de una de 20 dientes pasamos a una de 10 dientes) con lo cual resulta que ahora el sistema tiene algo más de 3Kg de capacidad de carga en vertical…

…pero por contra hemos reducido la velocidad máxima a la mitad (1metro en 20 segundos). De todas maneras creo que sigue siendo suficiente velocidad para vídeo (teniendo en cuenta que ahora puedes montar una DSLR con accesorios y moverla en vertical sin problemas). Sin añadir que tenemos el doble de precisión para tareas de posicionado, creo que ha valido la pena el cambio.

Esta es una vista del lado del motor con las dos poleas T5 de 10 dientes montadas ya en el perfil.

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Por otro lado según las pruebas que hicimos a continuación, efectivamente en vertical puede subir mas de 3 Kg, probamos hasta con 5Kg y puede con ellos, pero a cambio se reducen prestaciones como la aceleración etc… así que hemos fijado 3Kg como algo que va realmente al 100% de prestaciones.

En horizontal las pruebas fueron más agradecidas, pudimos poner un peso de 10 Kg y moverlo sin problemas… manteniendo la velocidad de 1 metro en 20 segundos. (Seguramente el sistema puede con más kilos en horizontal, pero 10 ya nos parece algo muy razonable).

Una foto de la pizarra con los resultados de los tests que realizamos ayer.

Como detalle final también medimos el peso del mSlider, resultando un total de 2Kg de peso… bastante ligero teniendo en cuenta su tamaño y sus características…

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