Control d'una plataforma estabilitzadora amb un microcontrolador i una càmera web

Abstract

Aquest projecte és una aplicació en temps real utilitzant el software MATLAB. Consisteix en un pla que es pot inclinar en dos eixos, i un objecte que llisca sobre ell. El projecte consta de dues parts diferenciades: una relacionada amb la visió i el processament d'imatges, i l'altra amb sistemes automàtics de control. Aquest projecte es desenvolupa a la part que fa referència a l’algorisme de control. La finalitat del sistema és controlar la posició de l’objecte al pla inclinat, per al que (aquí entra la part de visió) es calcula el centre del mateix a partir d’imatges capturades per una càmera web. Obtingut el centre, i en funció de l’estat del sistema (posició origen, posició objectiu, inclinació de la plataforma però no de la posició anterior, velocitat, etc.), es calcula la nova inclinació de la plataforma perquè l’objecte llisqui fins a la posició desitjada (mitjançant la part del control). La part de visió utilitza un driver específic que captura les imatges i permet controlar el seu format, les seves dimensions, etc. L'algorisme de control implementat, basat en la teoria clàssica de control, és un controlador de tipus proporcional. A més, s'ha dissenyat un algorisme per determinar la posició objectiu de la peça en funció de la trajectòria i de la posició que tingui en cada instant. El moviment de la plataforma es realitza mitjançant dos servomotors de corrent continu, dels empleats en sistemes de radiocontrol, que funcionen amb el microcontrolador Arduino Mega 2560. Els servomotors estan alimentats per una font externa de 5V. Tota la part de visió (tant la captura com el processament de la imatge), el control, el codi de les tasques, etc., estan escrits en llenguatge M (MATLAB). Aquest és un programa de càlcul numèric dissenyat per treballar amb matrius.