Kurzbeschreibung :
Laborversuch PS600 Positionierstrecke
| Der Laborversuch "Positionierstrecke"
beinhaltet die technische Realisierung eines Positionierantriebs mit zugehörigem
Stellglied und einem digitalen Regler. Der digitale Regler realisiert eine
beobachtergestützte Zustandsrückkopplung, eine kaskadierte Regelung oder einen
Fuzzy-Regler. Die Regelstrecke besteht aus einem Wagen der entlang einer Führungsstange auf einer Länge von ca. 1,5 m über einen Zahnriemen, eine Zahnscheibe und eine Kupplung von einem Gleichstrommotor angetrieben wird, so da?der Wagen an einem vorgebbaren Ort positioniert werden kann. Die Positionierung des Wagens wird dadurch erreicht, da?ein digitaler Regler aus den Meßgrößen ein Stellsignal erzeugt, das den Gleichstrommotor über ein elektronisches Stellglied geeignet ansteuert. Als Meßgröße wird die Position des Wagens über einen Inkrementalencoder ermittelt. Zur Regelung der beschriebenen Strecke ist ein PC-Programm für MS-WINDOWS zusammen mit einer PC-Einsteckkarte verfügbar (Einsteckkarte: Option 600-03, PC-Programm: Option 600-12). Das Programm setzt einen IBM-AT-kompatiblen PC mit ISA-Steckplatz voraus (Option 600-02). Das implementierte "Praktikums-Programm" (Win 3.1/ Win 95) erlaubt eine menügestützte Bedienung des Laborversuchs. Der Regelalgorithmus beinhaltet eine Zustandsvektorrückführung mit Schätzung der Wagengeschwindigkeit. Zusätzlich ist eine kaskadierte PI-Regelung, wie sie häufig in industriellen Prozessen zu finden ist, implementiert. Die Regler können alternativ betrieben und die so gewonnenen Meßergebnisse verglichen werden. Die Regelalgorithmen sind vollständig parametrisierbar. Die grafische Ausgabe von Meßwerten erfolgt in ein Fenster, dessen Inhalt gedruckt, als WMF-Format gespeichert oder in die Zwischenablage kopiert werden kann. |
Die Dokumentation beinhaltet eine Anleitung zur Inbetriebnahme, den
theoretischen Hintergrund und das mathematische Modell der Regelstrecke, eine
Praktikumsanleitung mit zugehöriger Musterlösung und die technischen Daten. Der
Laborversuch ist damit als Praktikumsversuch für Studenten der Regelungstechnik
hervorragend geeignet. Durch zusätzliche Optionen ist die Standardversion des
Laborversuchs so erweiterbar, da?das System "Positionierstrecke" als realer
Proze?für wissenschaftliche Untersuchungen verwendet werden kann, beispielsweise für
den Test beliebiger Regelalgorithmen oder Fehlererkennungsverfahren. Dazu werden
zusätzlich eine Fuzzy-Regelung und die 'C++' Sourcen der Software angeboten. Der
Laborversuch "Positionierstrecke" kann problemlos in die Laborversuche
"Invertiertes Pendel", "Tandem-Pendel" oder "Verladebrücke" umgebaut werden. Die Option 600-13 ergänzt das ausführbare Programm der Option 600-12 um einen Fuzzy-Regler, sowie ein Modul zur Definition von Regeln und Zugehörigkeitsfunktionen, Abspeicherung und grafischen Ausgabe der resultierenden Fuzzy-Wissensbasis. Die Dokumentation wird erweitert um die Grundlagen des Fuzzy-Reglers und die Bedienungsanleitung. Somit ist es möglich, die Regelgüte von Zustandsregler und Fuzzy-Regler miteinander zu vergleichen. Die Option 600-15 beinhaltet den C++/Pascal-Quellcode des PC-Reglerprogramms mit Bibliotheksroutinen für Fuzzy-Operationen und der grafischen Ausgabe. Der Anwender kann damit spezielle Algorithmen zur Regelung, Überwachung oder Fehlererkennung selbst programmieren. Der Borland-C++ Compiler Version 4.52 und Delphi V1.0 sind hierzu erforderlich. Technische Änderungen vorbehalten (Stand: 21.5.1999) |