Inverses Pendel - Technische Universität München

Praktikumsversuch Inverses PendelAnalog inputs (A/D)Encoder inputsTerminal boardAnalog outputs(D/A)Multi QAbbildung 3: Datenerfassung und Reglerkarte.Tabelle 1: Softwareliste (xx ist die Kennung für das jeweilige Experiment).Typ Funktion Benötigtxx.map MAPLE-Datei, zur Herleitung von Differentialgleichungen MAPLExx m.m Ausgabewert der MAPLE-Datei, enthält ein lineares Modell, MATLABwelches von der MATLAB-Entwurfsdatei gelesen wirdd xx.m MATLAB-Skript, entwirft den Regler des Systems MATLABs xx.mdl SIMULINK-Simulation des Systems mit Regler SIMULINKq xx.mdl SIMULINK-Regler - zuerst muss d xx.m SIMULINK, RTWin MATLAB ausgeführt werdenq xx.cdx ControlDesk Experiment-Datei, enthält Benutzer-Layouts dSpace ControlDeskq xx.sdf ControlDesk Applikation, generiert aus xx.mdl dSpace ControlDeskZu Beginn des Versuchs sind die Dateien aus Tabelle 1 vorhanden. Der allgemeine Ansatzbeim Entwurf und Betrieb eines Reglers setzt die Kenntnis der Differentialgleichungenvoraus, denen das System folgt. Diese erhält man z.B. mit Hilfe von MAPLE. Das Programmgeneriert ein linearisiertes Modell, welches dann in MATLAB genutzt wird, umeinen linearen Regler zu entwerfen. Der Regler wird anschließend mit Hilfe von Simulinkimplementiert und in Echtzeit mit dSpace ControlDesk verwendet.2.4 Steuerungssoftware: dSpace ControlDeskNach dem Reglerentwurf in Matlab Simulink kann der Regelalgorithmus auf die dSpace-Karte geladen werden, welche dann den E-Motor ansteuert. Mittels der Software ControlDeskist es möglich, Daten vom Versuch aufzuzeichnen sowie während der Versuchsdurchführunginteraktiv Reglerparameter zu verändern. Für Modellbildung, Regelungsentwurfund Simulation wird die Software Matlab mit der Simulink- und der Control-Toolbox sowie dem Real-Time Workshop verwendet. Für die Implementierung des Reglersauf der dSpace-Karte wird zunächst ein Simulink-Modell des Reglers erstellt, wobeiSensor-Eingängebzw.Stellgrößen-AusgängedurchspezielleDS1104-Input/Output-Blöckeersetzt werden. Danach erfolgt eine automatische Code-Generierung, d.h. per Mausklick7