تجهيزات
تجهيزات ساخته شده در آزمايشگاه
ميزكار آزمايش‌هاي كنترل خطي

اين مجموعه آزمايشگاهي كه در قالب يك ميز كامل آزمايشگاهي طراحي گرديده، به منظور آشنا كردن دانشجويان با مفاهيم مقدماتي و پيشرفته در كنترل خطي سيستمها، طراحي و ساخته شده است. اين مجموعه شامل بخشهاي زير مي باشد.

1- سامانه نمونه‌بردار و نمايشگر سيگنال
2- بخش پياده‌سازي الكترونيكي فرايندها و جبران‌سازها
3- بخش ويژه كنترل‌كننده تناسبي- انتگرالي- مشتقگير PID
4- بخش كنترل كننده غيرخطي
5- منبع تغذيه DC و سيگنال ژنراتور
6- بخش ولت‌متر ديجيتال
7- بخش مولد سيگنال PWM و كليدهاي قدرت
8- بخش آموزنده فرايند حرارتي
9-بخش آموزنده سرو موتور DC
 
 
 
 

شرح اجزاي مختلف ميز كار آزمايش‌‌هاي كنترل خطي

پنل آموزشي سيستم‌هاي كنترل خطي

بلاك‌هاي اين مجموعه امكان تحقق سيستم‌هاي مرتبه يك، دو و بالاتر را به‌همراه كليه كنترل‌كننده‌هاي خطي فراهم آورده است. اين پنل يك مجموعه‌ي آموزشي شامل تجهيزات زير است:

1) منبع تغذيه 15 ولت و مالتي‌متر

2) فانكشن ژنراتور

3) جمع‌كننده

4) دو بلاك انتگرال‌گير

5) كنترل‌كننده مشتق‌گير

6) كنترل‌كننده تناسبي

7) سيگنال ژنراتور

8) پيش‌فاز/ پس‌فاز

9) تقويت‌كننده با بهره منفي

10) كنترل‌كننده انتگرالي

11) جمع وتفرق‌كننده‌ چند ورودي

12) سيستم مرتبه 2

13) سيستم سرو موتور DC

پنل آموزشي سيستم‌هاي كنترل خطي


سامانه نمونه‌برداري و نمايشگر داده

اين مجموعه شامل مدار آماده‌سازي و نمونه‌برداري داده و نرم‌افزار نمايش مي‌باشد كه به همراه كامپيوتر شخصي و برنامه نوشته شده قابل تبديل شدن به اسيلوسكوپ ديجيتال با قابليت نمونه‌برداري، نمايش و ذخيره داده‌ها و همچنين با استفاده از خروجي آنالوگ مجموعه امكان پياده­سازي الگوريتم‌هاي كنترل ديجيتال نيز خواهدبود. در اين مجموعه نرم‌افزار نمايش و ذخيره و همچنين نرم‌افزار كنترل ديجيتال نيز طراحي و پياده‌سازي شده‌است.

ويژگيهاي سامانه

 

-        4 كانال ورودي آنالوگ، 1 كانال خروجي آنالوگ و 1 كانال خروجي  PWM (قابل افزايش در صورت نياز)

-        ارتباط با كامپيوتر از طريق درگاه سريال و ISA

-        عدم نياز به كامپيوتري با امكانات زياد

-        نرخ نمونه برداري تا 100 هزار نمونه در ثانيه

-        امكان  ذخيره سيگنالها به صورت m فايل MATLAB

-        نرم افزار موجود به صورت شي گرا طراحي شده و به سادگي قابل توسعه و افزودن ويژگيهاي مورد نياز خواهد بود.

 
 
 
نمايشگر داده 
 
اين دستگاه به منظور استفاده در آزمايشگاه‌هاي آموزشي و تحقيقاتي، به ويژه آزمايشگاه‌هاي كنترل طراحي و ساخته شده‌ است و به اين منظور قابليت‌هاي خاصي در آن در نظرگرفته شده ‌است و شامل دو بخش مولد سيگنال و منبع تغذيه است. 

-        در مولد سيگنال امكان انتخاب سه نوع شكل موج سينوسي، مثلثي و مربعي با نويز بسيار كم، كيفيت مطلوب و دامنه حداكثر 20 ولت با قابليت تنظيم دقيق دامنه وجود دارد. بازه فركانسي قابل دستيابي براي سيگنال خروجي از 1mHz تا 10KHz با قابليت تنظيم دقيق مي‌باشد. علاوه بر اين در اين سيستم امكان تغيير و تنظيم  سطح سيگنال خروجي با دقت بالا و حداكثر 10± ولت پيش‌بيني شده است.

-        منبع تغذيه ولتاژهاي  ±12V DC و(TTL) +5V را با قابليت جريان‌دهي در حدود 1A در اختيار مي‌گذارد. منبع تغذيه به نحوي طراحي شده است كه در برابر بروز اتصال كوتاه، جريان‌هاي آسيب‌رسان و نيز قرار گرفتن ولتاژ بر روي خروجي‌هاي آن حفاظت شده مي‌باشد.

Image029.jpgويژگي هاي دستگاه 

-        با توجه به بازه فركانسي قابل دست‌يابي، دستگاه براي استفاده در آزمايشگاه‌هاي آموزشي و تحقيقاتي كنترل بسيار مناسب مي‌باشد.

-        به دليل قابليت تنظيم با دقت بالا براي دامنه و فركانس سيگنال خروجي، دستگاه براي كاربرد در آزمايش‌هاي مربوط به پاسخ حالت گذرا و پاسخ فركانسي بسيار مناسب مي باشد.

-       با وجود امكان دستيابي آسان به منبع ولتاژ در حين انجام آزمايش‌ها، نيازي به استفاده از منبع تغذيه خارجي نخواهد بود.

-        با توجه به مدار حفاظتي كه وجود دارد، براي استفاده در محيط آزمايشگاه‌هاي آموزشي بسيار مناسب مي‌باشد.

-       اين دستگاه به نحوي طراحي و ساخته شده است كه امكان تعمير و تعويض قطعات آن به آساني وجود دارد و قطعات مورد نياز به سهولت در بازارهاي داخلي قابل تهيه است.

http://saba.kntu.ac.ir/eecd/lcsl/equip_files/image002.jpg

سيستم كنترلي سروو موتور DC

به منظور آموزش مفاهيم كنترل خطي در سيستم‌هاي سروو موتور، مجموعه آزمايشگاهي در آزمايشگاه سيستم‌هاي كنترل خطي طراحي و ساخته شده است كه به كمك آن آزمايش‌هايي به منظور بررسي مفاهيم كنترل خطي طراحي شده اند. اين آزمايشها عبارتند از:

-      شناسايي موتور

-      كنترل سرعت زاويه اي موتور

-      آزمايش كنترل موقعيت زاويه اي نسبي محور موتور

اين مجموعه به نحوي طراحي شده كه امكان تعمير و تعويض قطعات آن به آساني وجود داشته و قطعات به سادگي در بازارهاي داخلي قابل تهيه باشند.

بخش‌هاي تشكيل دهنده اين سيستم عبارتند از: پايه نگه‌دارنده موتور DC به همراه موتور DC و تاكو ژنراتور و همچنين راه‌انداز موتور DC.
 

مدارهاي راه‌انداز

http://saba.kntu.ac.ir/eecd/lcsl/equip_files/image004.jpg

مدار راه‌انداز موتور DC شامل بخشهاي زير است:

-      منبع تغذيه

-      مولد PWM

-      چهارعدد كليد الكترونيكي IGBT 

اين كليدهاي الكترونيكي بصورت يك مدار H-Bridge جهت راه‌اندازي موتور DC استفاده مي شوند و مولد PWM نيز براي كليد زني IGBT ها بكار مي رود. 








http://saba.kntu.ac.ir/eecd/lcsl/equip_files/image006.jpgفرايند حرارتي

در اين مجموعه يك فرايند حرارتي نمونه پياده‌سازي شده كه امكان طراحي آزمايش‌هايي براي كنترل دماي اين سيستم فراهم شده است. در اين آزمايش‌ها دانشجويان با پياده‌سازي روش‌هاي مختلف كنترلي آشنا مي‌شوند و تاثير جبرانسازهاي مختلف را بر سيستم كنترلي مشاهده مي‌نمايند.

 اين مجموعه نيز به گونه‌اي طراحي شده كه نگهداري و تعمير آن بسيار ساده باشد.

  





 

http://saba.kntu.ac.ir/eecd/lcsl/AVRprog2.JPG

پروگرامر AVR

پروگرامر طراحي شده دستگاهي است كه مي‌تواند برنامه زبان C  نوشته شده در نرم‌افزار CODEVISION را بر روي حافظه ميكروكنترلر AVR  منتقل‌نمايد. اطلاعات بوسيله يك كابل از طريق پورت موازي يا سريال  به بخش سخت‌افزار منتقل مي‌شوند. كه در اين پروگرامر از پورت موازي استفاده شده است. نرم‌افزار مورد استفاده در اين پروگرامر همان نرم‌افزار CODEVISION مي‌باشد.

 سخت‌افزار پروگرامر شامل دو قسمت است:

    1- برد اصلي، كه شامل مدار تغذيه، كليد  ريست و يك كانكتور  40 پايه براي قرار گرفتن ميكروكنترلر مي‌باشد.

    2- برد واسط، كه به‌صورت يك مدار كوچك در داخل كابل ارتباطي بين كامپيوتر و برد اصلي تعبيه شده است.

http://saba.kntu.ac.ir/eecd/lcsl/DSCI0002.JPG 

از آنجاييكه پايه هاي MOSI، MISO، RST و SCK در ميكروكنترلر، توسط كابل برد واسط قابل دسترسي هستند، بنابراين  تمام ميكروكنترلرهاي  AVR خانواده ATMEL  با اين پروگرامر قابل برنامه‌ريزي هستند. البته با توجه به كاربرد وسيع ميكروكنترلرهاي 40 پايه مانند، ATMEGA16، ATMEGA32 و .... در برد اصلي فقط اتصال 40 پايه در نظر گرفته شده است.

راهنماي كاربر براي پروگرامر AVR


http://saba.kntu.ac.ir/eecd/lcsl/DSCI0004.JPG

 بازگشت به بالا


تجهيزات موجود در آزمايشگاه

پنل آموزشي سيستم‌هاي كنترل خطي

تاریخ به روز رسانی:
1394/10/22
تعداد بازدید:
1495
كليه حقوق اين وب سايت متعلق به دانشگاه خواجه نصير الدين طوسي ميباشد.