Another challenge associated with experimental control
systems is choosing the right hardware/software
combination to allow students to program and implement
the control law. Some researchers ask their students
to program microcontrollers directly in C [11], [12],
while others seek to insulate students from traditional
programming entirely, relying instead on software that
allows a high-level description of the control law using
a block-diagram interface. There are commercially
available systems for real-time control using a blockdiagram
interface. Much work has also been done on
creating open-source, real-time systems [13], [14], [15].
Another hardware/software approach presented in the
literature combines a microcontroller with a computer
to create a real-time feedback control system [16], [17].
The computer in this approach does not need to be running
a real-time operating system. The microcontroller
enforces the real-time execution of the control law, reads
all of the sensor signals, and sends all of the actuator
signals while the computer provides a higher-level programming
language and additional computational and
memory resources.
This paper presents a low-cost platform for controls
education that possesses some unique strengths:
The total cost of the system including the robot
chassis, motors, Raspberry Pi, and Arduino is $215.
The Arduino/Raspberry Pi combination provides
hard real-time control at update frequencies of 100-
150Hz.
The Raspberry Pi allows large amounts of data to be
collected and wirelessly transmitted for each test.
All of the software used is free and open-source.
The user interface for the students can adjust from
very simple to exposing all of the details of the
integrated mechatronic system. Students in a first
course on feedback controls can run tests using only
the simple web interface.
อีกหนึ่งความท้าทายที่เกี่ยวข้องกับการควบคุมการทดลองเป็นระบบการเลือกขวาฮาร์ดแวร์ / ซอฟต์แวร์การรวมกันเพื่อให้นักศึกษาโปรแกรม และใช้กฎหมายควบคุม นักวิจัยบางคนถามนักเรียนของตนกับเอ็ดมันด์ ฮัลเลย์โปรแกรมโดยตรงใน C [ 11 ] , [ 12 ]ในขณะที่คนอื่นมองหาเพื่อป้องกันนักเรียนจากแบบดั้งเดิมโปรแกรมซอฟต์แวร์ที่อาศัยแทนทั้งหมดช่วยให้รายละเอียดพื้นฐานของกฎหมายควบคุมการใช้บล็อกไดอะแกรมการเชื่อมต่อ มีในเชิงพาณิชย์ระบบงานควบคุมแบบเรียลไทม์โดยใช้บล็อกไดอะแกรมอินเตอร์เฟซ ทำงานมากได้ทำในการสร้างแหล่งเปิดระบบ [ 13 ] - , [ 14 ] , [ 15 ]อีกวิธีที่นำเสนอในฮาร์ดแวร์ / ซอฟต์แวร์วรรณกรรมรวมไมโครคอนโทรลเลอร์ด้วยคอมพิวเตอร์เพื่อสร้างระบบควบคุมป้อนแบบเรียลไทม์ [ 16 ] , [ 17 ]คอมพิวเตอร์ในวิธีการนี้ไม่ต้องวิ่งระบบปฏิบัติการแบบเวลาจริง ไมโครคอนโทรลเลอร์บังคับใช้การประหารแบบเรียลไทม์ของกฎหมายควบคุมอ่านทั้งหมดของเซ็นเซอร์สัญญาณและส่งทั้งหมดของตัวกระตุ้นสัญญาณในขณะที่คอมพิวเตอร์มีโปรแกรมระดับเพิ่มเติม คอมพิวเตอร์ และภาษาทรัพยากรหน่วยความจำบทความนี้นำเสนอแพลตฟอร์มที่ต้นทุนต่ำสำหรับการควบคุมการศึกษาที่ครบถ้วนมีจุดแข็งที่ไม่ซ้ำกัน :ต้นทุนรวมของระบบรวมถึงหุ่นยนต์แชสซี , มอเตอร์ , ราสเบอร์รี่ Pi และ Arduino คือ $ 215 .Arduino / ราสเบอร์รี่ Pi รวมกันให้ยากจริงการควบคุมที่ความถี่ 100 - ปรับปรุง150hz .ราสเบอร์รี่พายช่วยให้จำนวนมากของข้อมูลที่เป็นส่งข้อมูลแบบไร้สายแต่ละแบบทั้งหมดของซอฟต์แวร์ที่ใช้ฟรีและโอเพนซอร์ส .ผู้ใช้สำหรับ นักเรียนสามารถปรับจากง่ายมากที่จะเปิดเผยรายละเอียดทั้งหมดของระบบเมคาทรอนิกส์ครบวงจร นักเรียนในแรกความคิดเห็นที่แน่นอนในการควบคุมสามารถทดสอบโดยใช้เพียงเว็บอินเตอร์เฟสที่เรียบง่าย
การแปล กรุณารอสักครู่..
