sborovic/urv_lab4

An Arduino-based (written in C++) PI controller that makes it possible for a real-world ping-pong ball to levitate inside an air tube.

Upravljanje u realnom vremenu (13S053URV) - Laboratorijska vežba br. 4

Cilj vežbe

Cilj vežbe je da studenti ovladaju tehnikama programiranja mikrokontrolera u cilju upravljanja sušarom i vazdušnom levitacijom, a kasnije stečena znanja mogu primeniti i u upravljanju drugim industrijskim procesima.

Zadatak vežbe

Potrebno je ispuniti sledeće zadatke:

1. Izvršiti upravljanje visinom loptice u vazdušnom kanalu
   • Potrebno je napraviti prekidnu rutinu koja će se javljati periodično u zavisnosti od izabrane periode odabiranja, koja će se fiksno zadavati i neće se menjati, a u okviru koje će se postavljati flag. Postavljani flag će se tastirati u glavnom programu i u slučaju da je njegova vrednost 1, pozivaće se rutina za izvršavanje PI regulatora
   • U glavnom programu će se između ostalih poziva nalaziti i testiranje uslova da je flag postavljen na vrednost 1, i u slučaju pozitivnog odgovora pozivaće se rutina za PI regulator,
   • Realizovati rutinu za PI regulator, koja će se izvršavati na poziv, kao što je već objašnjeno, a na kraju rutine će se globalna promenjiva flag postavljati na 0. U okviru PI regulatora potrebno je obezbediti bumpless transfer i antiwindup dejstvo da bi se onemogućilo navijanje integratora.
2. Na LCD ekranu obezbediti prikazivanje visine, upravljanja koje se šalje sistemu, kao i reference u AUTO režimu
3. Omogućiti promenu režima rada i upravljanja regulatora
   • Upotrebom tastera potrebno je omogućiti promenu režima rada (ručno/auto) upotrebom srednjeg tastera (pritiskanjem na taster se prelazi iz automatskog režima u ručni i obrnuto). U slučaju ručnog režima potrebno je da srednji taster sija, a u automatskom režimu potrebno je da sijaju levi i desni taster.
   • Upotrebom levog i desnog tastera potrebno je omogućiti promenu reference ili ručnog upravljanja. Upotrebom tastera + (desni) inkrementira se referenca ili vrednost ručnog upravljanja za 0.5%, a upotrebom tastera - (levi) dekrementira se referenca ili vrednost ručnog upravljanja za 0.5%, u zavisnosti od režima rada (automatski ili ručni režim)
4. Pri promeni režima rada obezdbediti prelaz bez udara (bumpless), što se obezbeđuje na sledeći način
   • Pri prelasku iz ručnog u automatski režim rada poslednje ručno upravljanje upravljanje se upisuje u integralno dejstvo, a referenca postaje poslenje merenje izlaza (𝑢𝐼 = 𝑢𝑀𝐴𝑁, 𝑅 = 𝑦)
   • Pri prelasku iz automatskog u ručni režim, upravljanje koje će postati ručno upravljanje je zbir proporcionalnog i integralnog dejstva (𝑢𝑀𝐴𝑁 = 𝐾𝑝𝑒 + 𝑢𝐼 )
5. Potrebno je da PI regulator poseduje osobinu zaštite od navijanja integralnog destva (antiwindup)

Licenca

MIT