TH10502C3 - ชุดทดลองกระบวนการควบคุมการทรงตัวของเฮลิคอปเตอร์แบบสองแกน - Google Patents

Abstract

DC60 (11/12/57) ชุดทดลองกระบวนการควบคุมการทรงตัวของเฮลิคอปเตอร์แบบสองแกน ตามการประดิษฐ์นี้ ประกอบไปด้วยส่วนประกอบสำคัญๆ คือ ฐานรองกระบวน แท่นยก สลิปริง เอ็นโค้ดเดอร์ แท่นยึดคาน ชุดใบพัดหลัก ชุดใบพัดหาง และแผงเชื่อมต่อ ซึ่งคานเปรียบเสมือนลำตัวของเฮลิคอปเตอร์ และชุด ใบพัดหลักมีหน้าที่ทำให้อากาศไหลผ่านด้วยการหมุน ซึ่งจะทำให้เกิดแรงยกตัวเพื่อยกลำตัวของเฮลิคอปเตอร์ ให้ลอยขึ้นในแนวแกนตั้ง ในขณะที่ใบพัดหางเพื่อทำหน้าที่สร้างแรงในแนวแกนนอนเพื่อควบคุมทิศทาง ของเฮลิคอปเตอร์ โดยมีเอ็นโค้ดเดอร์เป็นตัวตรวจวัดตำแหน่งและทิศทาง ชุดทดลองกระบวนการควบคุม การทรงตัวของเฮลิคอปเตอร์แบบสองแกน เป็นชุดทดลองที่มีความเป็นพลวัตสูง ซึ่งจะต้องควบคุมการ ทำงานของชุดใบพัดหลัก และชุดใบพัดหางให้ทำงานสัมพันธ์กัน และจะต้องอาศัยความ รู้ความเข้าใจ ด้านคุณลักษณะของกระบวนการ ทฤษฎีการออกแบบระบบควบคุมด้วยเทคนิคขั้นสูง จึงจะสามารถควบคุม ให้อยู่ในตำแหน่งและทิศทางตามต้องการได้ รวมถึงทักษะความรู้การใช้งานอุปกรณ์ตรวจวัด ตัวแปลงสัญญาณ และตัวควบคุม ดังนั้นชุดทดลองกระบวนการควบคุมการทรงตัวของเฮลิคอปเตอร์แบบสองแกน จึงเป็น โจทย์สำหรับการวิเคราะห์และออกแบบระบบควบคุม และใช้สำหรับการเรียนการสอนเพื่อเสริมสร้างทักษะ ความรู้ความเข้าใจถึงขีดจำกัดและสมรรถนะของระบบควบคุม ชุดทดลองกระบวนการควบคุมการทรงตัวของเฮลิคอปเตอร์แบบสองแกน ตามการประดิษฐ์น้ ประกอบไปด้วยส่วนประกอบสำคัญ ๆ คือ ฐานรองกระบวน แท่นยก สลิปริง เอ็นโค้ดเดอร์แท่นยืดคาน เอ็นโค้ดเดอร์ คาน ชุดใบพัดหลัก ชุดใบพัดหาง และแผงเชื่อมต่อ ซึ่งคานเปรียบเสมือนลำตัวของเฮลิคอปเตอร์ และชุด ใบพัดหลักมีหน้าที่ทำให้อากาศไหลผ่านดัวยการหมุน ซึ่งจะทำให้เกิดแรงยกตัวเพื่อยกตัวลำตัวของฮลิคอปเตอร์ ให้ลอยขึ้นในแนวแกนตั้ง ในขณะที่ใบพัดหางเพื่อทำหน้าที่สร้างแรงในแนวแกนนอนเพื่อควบคุมทิศทาง ของเฮลิคอปเตอร์ โดยมีเอ็นโค้ดเดอร์เป็นตัวตรวจวัดตำแหน่งและทิศทง ชุดทดลองกระบวนการควบคุม การทรงตัวของฮลิคอปเตอร์แบบสองแกน เป็นชุดทดลองที่มีความเป็นพลวัตสูง ซึ่งจะต้องควบคุมการ ทำงานของชุดใบพัดหนัก และชุดใบพัดหางให้ทำงานสัมพันธ์กัน และจะต้องอาศัยความ รู้ความเข้าใจ ด้านคุณลักษณะของกระบวนการ ทฤษฏีการออกแบบระบบควบคุมด้วยเทคนิคขั้นสูง จึงจะสามารถควบคุม ให้อยู่ในตำแหน่งและทิศทางตามต้องการได้ รวมถึงทักษะความรู้การใช้งานอุปกรณ์ตรวจวัด ตัวแปลงสัญญาณ และตัวควบคุม ดังนั้นชุดทดลองกระบวนการควบคุมการทรงตัวของเฮลิคอปเตอร์แบบสองแกน จึงเป็น โจทย์สำหรับการวิเคราะห์และออกแบบระบบควบคุม และใช้สำหรับการเรียนการสอนเพ่อเสริมสร้างทักษะ ความรู้ความเข้าใจถึงขีดจำกัดและสมรรถนะของระบบควบคุม

Claims (1)

1. ชุดทดลองกระบวนการควบคุมการทรงตัวของเฮลิคอปเตอร์แบบสองแกน ประกอบด้วย ฐานรอง กระบวน (1) แท่นยก (2)สลิปริง (3) เอ็นโค้ดเดอร์ 1(4) แท่นยืดคาน (5) เอ็นโค้ดเดอร์ 2(6) คาน (7) ชุดใบพัดหลัก (10) ชุดใบพัดหาง (20) และแผงเชื่อมต่อ (30) ซึ่งมีลักษณะพิเศษ คือฐานรองกระบวน (1) ทำหน้าที่รองรับอุปกรณ์ของชุดทดลองเพื่อความสะดวกในการใช้งาน บริเวณจุดกึ่งกลางจะต่ออยู่กับแท่นยก (2) ซึ่งทำหน้าที่ยกส่วนประกอบของชุดทดลองให้สูงเหนือพื้น บริเวณจุดกึ่งกลางของแท่นยก (2) จะเป็นจุด เชื่อมต่อกันของสปริง (3) และเอ็นโค้ดเดอร์ 1(4)โดยที่ สลิปริง (3) จะทำหน้าที่รับน้ำหนักของคาน (7) และลดแรงเสียดทานในการหมุนของคาน (7) ที่ปลายด้านล่างของ สลิปริง (3) จะต่ออยู่กับเอ็นโค้ดเดอร์ 1(4) ซึ่งทำหน้าที่วัดตำแหน่งการหมุนของคาน (7) ในแนวแกนนอน และปลายด้านบนจะต่อกับแท่นยึดคาน (5) โดยที่แท่นยึดคาน (5) จะทำหน้าที่ยึดคานระหว่าง (7) กับ สลิปริง (3) เข้าด้วยกัน ปลายด้านล่างของ แท่นยึดคาน (5) จะยึดอยู่กับสลิปริง (3) ส่วนปลายด้านบนจะต่อคาน (7) และเป็นจุดหมุนให้กับคาน (7) โดยต่อเข้ากับบริเวณจุดกึ่งกลางของคาน (7) นอกจากนี้แล้วที่บริเวณจุดหมุนของแท่นยึดคาน (5) ยังติด เอ็นโค้ดเดอร์ 2(6) ไว้ด้วยเพื่อวัดตำแหน่งการหมุนของคาน (7) ในแนวแกนตั้ง โดยที่คาน (7) เปรียบเสมือน ลำตัวของเฮลิคอปเตอร์ปลายด้านหนึ่งจะต่ออยู่กับชุดใบพัดหลัก (10) และปลายอีกด้านหนึ่งจะต่ออยู่กับ ชุดใบพัดหาง (20) โดยที่ชุดใบพัดหลัก (10) จะทำหน้าที่สร้างแรงยกเพื่อยกให้คาน (7) เคลื่อนที่ ( หมุน) รอบจุดหมุนในแนวแกนตั้ง ในขณะที่ชุดใบพัดหาง (20) จะทำหนเที่สร้างแรงเพื่อทำให้คานเคลื่อนที่ (หมุน) รอบสลิปริงในแนวแกนนอน โดยชุดใบพัดหลัก (10) ประกอบใบด้วยมอเตอร์ 1(11) ซึ่งถูกต่ออยู่กับใบพัด 1(12) เพื่อสร้างแรงยกตัวด้วยการหมุนและฝาครอบใบพัด 1(13) จะทำหน้าที่ป้องกันอันตรายจากใบพัดให้แก่ผู้ทดลอง ในขณะที่ชุดใบพัดหาง (20) มอเตอร์ 2(21) ใบพัด 2(22) และฝาครอบใบพัด 2(23) ซึ่งจะทำหน้าที่ เช่นเดียวกับมอเตอร์ 1(11) ใบพัด 1 (12) และฝาครอบใบพัด 1(13) ตามลำดับ การควบคุมชุดทดลอง กระบวนการควบคุมการทรงตัวของเฮลิคอปเตอร์แบบสองแกน จะควบคุมผ่านแผงเชื่อมต่อ (30) โดยแผง เชื่อมต่อ (30) ทำหน้าที่เชื่อมต่อชุดทดลองกับตัวควบคุมภายนอก ซึ่งประกอบไปด้วย วงจรขับมอเตอร์ 1(31) วงจรขับมอเตอร์ 2(32) วงจรแปลงสัญญาณ 1(33) และวงจรแปลงสัญญาณ 2(34) ในที่วงจรขับ มอเตอร์ 1(31) ทำหน้าที่ขับมอเตอร์ 1(11) ให้ทำงานตามสัญญาณควบคุมที่ได้จากตัวควบคุมภายนอก ผ่านทางพอร์ตอินพุต 1(35) และวงจรขับมอเตอร์ 2(32) ทำหน้าที่ขับมอเตอร์ 2(21) ให้ทำงานตาม สัญญาณควบคุมที่ได้รับจากตัวควบคุมภายนอกผ่านทางพอร์ตอินพุต 2(36) ในขณะที่วงจรแปลงสัญญาณ 1 (33) จะรับสัญญาณจากเอาต์พุตของเอ็นโค้ดเดอร์ 1(4) และทำการแปลงสัญญาณให้เหมาะสมแล้วจึงส่งไป ยังตัวควบคุมผ่านทางพอร์ตเอาต์พุต 1(37) ในขณะที่วงจรแปลงสัญญาณ 2(34) จะรับสัญญาณจากเอาต์พต ของเอ็นโค้ดเดอร์ 2(6) และทำการแปลงสัญญาณให้เหมาะสมแลวจึงส่งไปยังตัวควบคุมผ่านทางพอร์ต เอาต์พุต 2(38)