Design of a controller for the study of human response to vibration

The aim of this work is to develop a controller for the shaker that can take the role of a function generator while also being affordable, effective, and portable. An electrical device known as a function generator is used to test and fix electronic equipment by producing various waveforms, such as sine waves, square waves, and triangle waves. Market-available function generators are more expensive, larger, and only offer two channels. Numerous researchers have discovered a signal generation method that is affordable. This thesis explains one of the solutions. The literature research and controller selection are specifically covered in the first section of the thesis, which compares each one's characteristics, benefits, and drawbacks. The designing stage, which involves coding the hardware to produce the desired output—such as sine waves, triangular waves, and sawtooth waves with the requisite amplitude and frequencies—comes next after the selection stage. The tests performed on the shaker using the created controller and function generator and their comparison are covered in the thesis' second section. The output from the shaker is collected using an extra piece of technology called an analog to digital converter (ADS1220). The findings show that there isn't much of a difference between the Arduino Due input controller and the function generator. As a result, the controller for the Arduino Due is effective.

Lo scopo di questo lavoro è sviluppare un dispositivo che permetta di controllare il movimento di uno shaker, utilizzato per studiare l'effetto delle vibrazioni sul corpo umano, generando un segnale di riferimento. Il dispositivo sviluppato in questa tesi sostituisce un generatore di funzioni che attualmente viene utilizzato per generare il riferimento, tra gli svantaggi legati al metodo di controllo attuale vi sono: costo del generatore, limitato numero di canali, dimensioni e difficoltà di utilizzo da parte di personale non qualificato. Visti gli svantaggi sopra elencati in questa tesi viene sviluppato un dispositivo la cui architettura è basata su un microcontrollore, in particolare Arduino Due. Durante la fase di test, il dispositivo sviluppato è stato usato per generare il riferimento e lo spostamento ottenuto è stato misurato con un sensore di spostamento usando anche in questo caso un convertitore analogico digitale connesso ad una scheda Arduino in modo da poter implementare in futuro una strategia di controllo ad anello chiuso. I dati raccolti sono stati analizzati e confrontati con dati ottenuti generando il riferimento con il generatore di funzione da laboratorio. I risultati non evidenziano un differenza significativa tra il sistema di controllo sviluppato in questa tesi e il generatore precedentemente utilizzato.