Thema: Schwebende Kugel - Digitale Regelung aus Simulink
Betreuer: Prof. Dr.-Ing. Stefan Hillenbrand
Vorkenntnisse: Regelungstechnik
Für Semester: ab 4.
Anzahl Studierende: 2
Abgeschlossen im Jahr: 2014
Beschreibung:
Das Bild zeigt den Versuchsaufbau zur Regelung der Flughöhe einer Metallkugel

Der Abstand der Kugel zum Magneten wird mit einer Solarzelle gemessen. Ein Regler stellt basierend auf dieser Messgröße und dem Sollwert den Strom in der Spule so ein, dass diese im gewünschten Abstand zum Magneten in der Schwebe bleibt.

Bisher ist der Regler als Operationsverstärkerschaltung realisiert. In dieser Projektarbeit soll die Regelung digital mit den Mikrocontrollern Arduino und PIC realisiert werden. Die Programmierung soll dabei durch automatische Codeerzeugung aus Simulink heraus erfolgen. Die bestehende Ansteuerelektronik des Kugelversuchs ist schon auf die Verbindung mit Mikrocontroller vorbereitet.

Aufgaben umfassen:
  • Einarbeitung
    • Laborversuch Schwebende Kugel
    • Automatische Codeerzeugung aus Simulink
    • Bibiliotheken für PIC
  • Reglerentwicklung Arduino
    • ggfs. Anpassung von Signalpegeln
    • Einlesen der Kugelposition
    • Ausgeben des Spulenstroms
    • Simulink-Modell für den Regler
    • Testen
  • Reglerentwicklung PIC
    • Einbinden der Bibliotheken für die Codeerzeugung
    • weitere Schritte wie Arduino
  • Vergleich Arduino - PIC - analoger Regler mit OP
    • Funktion der Regelung
    • Umsetzung des Reglers durch Anwender
    • etc.
  • Gründliche Dokumentation: das Ergebnis der Arbeit wird in den Laborversuch eingehen!

Bearbeiter: Andreas Kubatschek