Høgskolen i Agder: MAS107 Reguleringsteknikk

Lab: Regulering av motorturtall med LabVIEW

Hva laben går ut på

I denne øvingen skal dere implementere et turtallsreguleringssystem for en likestrømsmotor i LabVIEW.

Utstyr

Organisering

Informasjon

Praktiske opplysninger

  • Ved oppkopling av utstyr skal utstyret være frakoplet nettspenningen.
  • Vær 100% sikre på at ledninger koples korrekt. Feilkoplinger kan medføre at utstyr blir ødelagt.

Oppgaver

  1. Konstruer et turtallsreguleringssystem basert på motoren, USB6008/6009 og LabVIEW. Bruk funksjonen PID Advanced som fins på funksjonspaletten. Tidsskrittet kan settes lik 0.05s. Turtallsreferansen og turtallsmålingen skal plottes i samme diagram (chart). Pådraget skal plottes i et eget diagram. Bruk for enkelhets skyld volt som enhet for referansen og målingen. Pådragområdet (som kan angis på Output Range-inngangen på PID-blokken) skal være [0V, 5V], som er AO-spenningsområdet for USB6008/6009. Følgende innganger på PID Advanced-blokken kan ha standardverdier (dvs. at det ikke er nødvendig å kople noen bestemt verdi til dem): Setpoint Range. Beta. Linearity. dt (sampling time). Reguleringssystemet skal inneholde et målefilter i form av et Butterworth lavpassfilter av 2. orden (det er den filtrerte målingen som skal koples inn på PID-blokken). Bruk filterfunksjonen Functions Palette / Analyze / Point by Point / Filters PtByPt / Butterwotrh Filter PtByPt. Kople inngangene til dette filteret slik: Type = Lowpass. Sampling frequency = 20. High cutoff freq kan være ukoplet. Low cutoff freq = 5 [Hz]. Order = 2.

     

  2. La referansen initielt være 3 volt.
    1. Still inn en PI-regulator for motoren. (Obs: Tidsenheten for Ti på PID-blokken er minutt.)
    2. Hvor stort blir reguleringsavviket dersom du referansen økes til 4 V?
    3. Sett referansen tilbake til 3 volt. Hvor stort blir reguleringsavviket dersom du bremser motoren jevnt med hånda (som er å sette på en forstyrrelse på prosessen)?

     

  3. Erstatt P-regulatoren med en P-regulator. Hva blir nå reguleringsavviket ved økning av referansen til 4 V, og ved jevn bremsing med hånda? Var det lurt å fjerne I-virkningen i regulatoren?
     
  4. Bruk igjen PI-regulatoren fra oppg. 2 ovenfor. Hva skjer med reguleringssystemets stabilitet dersom
    1. regulatorforsterkningen øker?
    2. integraltiden reduseres?
    3. reguleringssystemets samplingsintervall Ts øker? (Sett Ts lik 1 sek. Husk å endre Sampling freq-inngangen på målefilteret også, til 1Hz.)

     

  5. Bruk igjen PI-regulatoren fra oppg. 2 ovenfor. Hva skjer med pådragets oppførsel (dets variasjon) dersom filteret sløyfes, slik at den rå målingen koples inn på regulatoren?

[Emnets hjemmeside] [Framdriftplanen]

Oppdatert 2.5.06 av Finn Haugen, lærer. E-postadresse: finn@techteach.no.