Liquid Instruments Moku:Pro PID-Regler, flexible Hochleistungssoftware
PID-Regler Moku
Pro-Benutzerhandbuch
Das Mokus: Pro PID (Proportional-Integrator-Differentiator)
Der Controller ist ein Gerät, das über vier vollständig in Echtzeit konfigurierbare PID-Regler mit einer Regelbandbreite von >100 kHz verfügt. Dies ermöglicht den Einsatz in Anwendungen, die sowohl niedrige als auch hohe Rückkopplungsbandbreiten erfordern, wie z. B. Temperatur- und Laserfrequenzstabilisierung. Der PID-Regler kann auch als Lead-Lag-Kompensator verwendet werden, indem er die Integral- und Differentialregler mit unabhängigen Verstärkungseinstellungen sättigt.
Anweisungen zur Produktverwendung
Um den Moku:Pro PID-Regler zu verwenden, befolgen Sie die folgenden Schritte:
- Stellen Sie sicher, dass das Moku:Pro-Gerät vollständig aktualisiert ist. Aktuelle Informationen finden Sie unter www.liquidinstruments.com.
- Greifen Sie auf das Hauptmenü zu, indem Sie auf der Benutzeroberfläche auf das Symbol klicken.
- Konfigurieren Sie die Eingangseinstellungen für Kanal 1 und Kanal 2, indem Sie auf die Eingangskonfigurationsoptionen (2a und 2b) zugreifen.
- Konfigurieren Sie die Steuermatrix (Option 3), um die MIMO-Regler für PID 1/2 und PID 3/4 einzurichten.
- Konfigurieren Sie die PID-Reglereinstellungen für PID-Regler 1 und PID-Regler 2 (Optionen 4a und 4b).
- Aktivieren Sie die Ausgangsschalter für Kanal 1 und Kanal 2 (Optionen 5a und 5b).
- Aktivieren Sie nach Bedarf den integrierten Datenlogger (Option 6) und/oder das integrierte Oszilloskop (Option 7).
Beachten Sie, dass im gesamten Handbuch Standardfarben zur Darstellung der Gerätefunktionen verwendet werden. Sie können die Farbdarstellungen für jeden Kanal jedoch im Einstellungsbereich, auf den Sie über das Hauptmenü zugreifen, anpassen.
Der Moku:Pro PID-Regler (Proportional-Integrator-Differentiator) verfügt über vier vollständig in Echtzeit konfigurierbare PID-Regler mit einer Regelbandbreite von >100 kHz. Dies ermöglicht den Einsatz in Anwendungen, die sowohl niedrige als auch hohe Rückkopplungsbandbreiten erfordern, wie z. B. Temperatur- und Laserfrequenzstabilisierung. Der PID-Regler kann auch als Lead-Lag-Kompensator verwendet werden, indem er die Integral- und Differentialregler mit unabhängigen Verstärkungseinstellungen sättigt.
Stellen Sie sicher, dass Moku:Pro vollständig aktualisiert ist. Für aktuelle Informationen:
Benutzeroberfläche
Moku: Pro ist mit vier Eingängen, vier Ausgängen und vier PID-Reglern ausgestattet. Zwei Steuermatrizen werden verwendet, um zwei MIMO-Regler (Multiple Input and Multiple Output) für PID 1/2 und PID 3/4 zu erstellen. Sie können auf tippen 
or
Symbole zum Umschalten zwischen MIMO-Gruppe 1 und 2. MIMO-Gruppe 1 (Eingänge 1 und 2, PID 1 und 2, Ausgang 1 und 2) wird in diesem Handbuch durchgehend verwendet. Die Einstellungen für MIMO-Gruppe 2 ähneln denen für MIMO-Gruppe 1.
| ID | Beschreibung |
| 1 | Hauptmenü. |
| 2a | Eingangskonfiguration für Kanal 1. |
| 2b | Eingangskonfiguration für Kanal 2. |
| 3 | Kontrollmatrix. |
| 4a | Konfiguration für PID-Regler 1. |
| 4b | Konfiguration für PID-Regler 2. |
| 5a | Ausgangsschalter für Kanal 1. |
| 5b | Ausgangsschalter für Kanal 2. |
| 6 | Aktivieren Sie den integrierten Datenlogger. |
| 7 | Aktivieren Sie das integrierte Oszilloskop. |
Das Hauptmenü kann durch Drücken der Taste aufgerufen werden
Symbol, mit dem Sie:
Einstellungen
Auf das Einstellungsfenster kann über das Hauptmenü zugegriffen werden. Hier können Sie die Farbdarstellungen für jeden Kanal neu zuweisen, eine Verbindung zu Dropbox herstellen usw. Im gesamten Handbuch werden die Standardfarben (siehe Abbildung unten) verwendet, um Instrumentenfunktionen darzustellen.
| ID | Beschreibung |
| 1 | Tippen Sie auf , um die den Eingangskanälen zugeordnete Farbe zu ändern. |
| 2 | Tippen Sie auf , um die den Ausgangskanälen zugeordnete Farbe zu ändern. |
| 3 | Tippen Sie auf , um die dem Mathematikkanal zugeordnete Farbe zu ändern. |
| 4 | Markieren Sie Berührungspunkte auf dem Bildschirm mit Kreisen. Dies kann für Demonstrationen nützlich sein. |
| 5 | Ändern Sie das aktuell verknüpfte Dropbox-Konto, auf das Daten hochgeladen werden können. |
| 6 | Benachrichtigen, wenn eine neue Version der App verfügbar ist. |
| 7 | Moku:Pro speichert die Geräteeinstellungen beim Beenden der App automatisch und stellt sie wieder her
wieder beim Start. Wenn diese Option deaktiviert ist, werden alle Einstellungen beim Start auf die Standardeinstellungen zurückgesetzt. |
| 8 | Moku:Pro kann sich das zuletzt verwendete Instrument merken und beim Start automatisch wieder eine Verbindung herstellen.
Wenn die Funktion deaktiviert ist, müssen Sie jedes Mal manuell eine Verbindung herstellen. |
| 9 | Setzen Sie alle Instrumente auf ihren Standardzustand zurück. |
| 10 | Einstellungen speichern und anwenden. |
Eingangskonfiguration
Die Eingangskonfiguration kann durch Tippen auf aufgerufen werden
or
Symbol, mit dem Sie die Kopplung, Impedanz und den Eingangsbereich für jeden Eingangskanal anpassen können.
Details zu den Probe Points finden Sie im Abschnitt Probe Points.
Kontrollmatrix
Die Steuermatrix kombiniert, skaliert und verteilt das Eingangssignal neu an die beiden unabhängigen PID-Regler. Der Ausgangsvektor ist das Produkt der Steuermatrix multipliziert mit dem Eingangsvektor.
Wo
Zum Beispielample, eine Kontrollmatrix von 
Kombiniert Eingang 1 und Eingang 2 gleichermaßen mit dem oberen Pfad 1 (PID-Regler 1); multipliziert Eingang 2 mit dem Faktor zwei und sendet ihn dann an den unteren Pfad2 (PID-Regler 2).
Der Wert jedes Elements in der Steuermatrix kann zwischen -20 und +20 mit 0.1-Schritten eingestellt werden, wenn der Absolutwert kleiner als 10 ist, oder 1-Schritten, wenn der Absolutwert zwischen 10 und 20 liegt. Tippen Sie auf das Element, um den Wert anzupassen .
PID-Regler
Die vier unabhängigen, vollständig in Echtzeit konfigurierbaren PID-Regler sind in zwei MIMO-Gruppen zusammengefasst. Hier wird die MIMO-Gruppe 1 angezeigt. In der MIMO-Gruppe 1 folgen PID-Regler 1 und 2 der Steuermatrix im Blockdiagramm, dargestellt in Grün bzw. Lila. Die Einstellungen für alle Controller-Pfade sind gleich.
Benutzeroberfläche
| ID | Parameter | Beschreibung |
| 1 | Offset eingeben | Tippen Sie, um den Eingangsoffset anzupassen (-1 bis +1 V). |
| 2 | Eingangsschalter | Tippen Sie, um das Eingangssignal auf Null zu setzen. |
| 3a | Schnelle PID-Regelung | Tippen Sie hier, um Controller zu aktivieren/deaktivieren und die Parameter anzupassen. Nicht
im erweiterten Modus verfügbar. |
| 3b | Regler view | Tippen Sie hier, um den vollständigen Controller zu öffnen view. |
| 4 | Ausgangsschalter | Tippen Sie, um das Ausgangssignal auf Null zu setzen. |
| 5 | Ausgabe-Offset | Tippen Sie, um den Ausgangsoffset anzupassen (-1 bis +1 V). |
| 6 | Ausgangssonde | Tippen Sie hier, um den Ausgabesondenpunkt zu aktivieren/deaktivieren. Sehen Sondenpunkte
Weitere Einzelheiten finden Sie im Abschnitt. |
| 7 | Moku:Pro-Ausgabe
schalten |
Tippen Sie hier, um den DAC-Ausgang mit 0 dB oder 14 dB Verstärkung zu deaktivieren oder zu aktivieren. |
Eingangs-/Ausgangsschalter
Geschlossen/Aktiviert
Öffnen/deaktivieren
Controller (Grundmodus)
Steuerungsschnittstelle
Tippen Sie auf das
Symbol, um den vollständigen Controller zu öffnen view.
| ID | Parameter | Beschreibung |
| 1 | Design-Cursor 1 | Cursor für Integrator (I)-Einstellung. |
| 2a | Design-Cursor 2 | Cursor für den Integrator-Sättigungspegel (IS). |
| 2b | Cursor 2 liest | Lesen für IS-Niveau. Ziehen Sie, um die Verstärkung anzupassen. |
| 3a | Design-Cursor 3 | Cursor für proportionale (P) Verstärkung. |
| 3b | Cursor 3 liest | Ablesen der P-Verstärkung. |
| 4a | Cursor 4 liest | Lesen für I-Übergangsfrequenz. Ziehen Sie, um die Verstärkung anzupassen. |
| 4b | Design-Cursor 4 | Cursor für I Übergangsfrequenz. |
| 5 | Anzeige umschalten | Umschalten zwischen Magnituden- und Phasenantwortkurve. |
| 6 | Regler schließen view | Tippen Sie hier, um den vollständigen Controller zu schließen view. |
| 7 | PID-Steuerschalter | Einzelnen Controller ein-/ausschalten. |
| 8 | Erweiterter Modus | Tippen Sie, um in den erweiterten Modus zu wechseln. |
| 9 | Schieberegler für die Gesamtverstärkung | Wischen Sie, um die Gesamtverstärkung des Controllers anzupassen. |
PID-Antwortdiagramm
Das PID-Antwortdiagramm bietet eine interaktive Darstellung (Verstärkung als Funktion der Frequenz) des Reglers.
Die grün/lila durchgezogene Kurve stellt die aktive Reaktionskurve für PID-Regler 1 bzw. 2 dar.
Die grün/lila gestrichelten vertikalen Linien (4) stellen die Übergangsfrequenzen des Cursors bzw. die Einheitsverstärkungsfrequenzen für PID-Regler 1 bzw. 2 dar.
Die roten gestrichelten Linien (○1 und 2) stellen die Cursor für jeden Controller dar.
Die fette rote gestrichelte Linie (3) stellt den Cursor für den aktiv ausgewählten Parameter dar.
PID-Pfade
Es gibt sechs Schaltertasten für den Controller:
| ID | Beschreibung | ID | Beschreibung |
| P | Propotionaler Anstieg | I+ | Doppelte Integrator-Übergangsfrequenz |
| I | Integrator-Übergangsfrequenz | IS | Integrator-Sättigungspegel |
| D | Unterscheidungsmerkmal | DS | Sättigungsgrad des Differenzierers |
Jede Taste hat drei Zustände: Aus, Vorview, und so weiter. Tippen oder klicken Sie auf die Schaltflächen, um durch diese Zustände zu wechseln. Drücken Sie lange auf die Tasten, um die Reihenfolge umzukehren.
PID-Pfadvorview
PID-Pfad vorview ermöglicht es dem Benutzer, vorzuwählenview und passen Sie die Einstellungen im PID-Reaktionsdiagramm an, bevor Sie eingreifen.
Liste der konfigurierbaren Parameter im Basismodus
| Parameter | Reichweite |
| Gesamtgewinn | ± 60 dB |
| Propotionaler Anstieg | ± 60 dB |
| Integrator-Übergangsfrequenz | 312.5 MHz bis 3.125 MHz |
| Doppelte Integrator-Frequenzweiche | 3,125 Hz bis 31.25 MHz |
| Differentiator-Übergangsfrequenz | 3.125 Hz bis 31.25 MHz |
| Integrator-Sättigungspegel | ± 60 dB oder begrenzt durch die Übergangsfrequenz/proportional
gewinnen |
| Sättigungsgrad des Differenzierers | ± 60 dB oder begrenzt durch die Übergangsfrequenz/proportional
gewinnen |
Controller (Erweiterter Modus)
Im erweiterten Modus können Benutzer vollständig angepasste Controller mit zwei unabhängigen Abschnitten (A und B) und sechs einstellbaren Parametern in jedem Abschnitt erstellen. Tippen Sie im vollständigen Controller auf die Schaltfläche Erweiterter Modus view um in den erweiterten Modus zu wechseln.
| ID | Parameter | Beschreibung |
| 1 | Anzeige umschalten | Umschalten zwischen Magnituden- und Phasenantwortkurve. |
| 2 | Regler schließen view | Tippen Sie hier, um den vollständigen Controller zu schließen view. |
| 3a | Abschnitt A-Bereich | Tippen Sie, um Abschnitt A auszuwählen und zu konfigurieren. |
| 3b | Bereich B | Tippen Sie, um Abschnitt B auszuwählen und zu konfigurieren. |
| 4 | Abschnitt A Schalter | Hauptschalter für Abschnitt A. |
| 5 | Gesamtgewinn | Tippen Sie, um die Gesamtverstärkung anzupassen. |
| 6 | Proportionales Panel | Tippen Sie auf den Schalter, um den proportionalen Pfad zu aktivieren/deaktivieren. Tippen Sie auf die Nummer
um die Verstärkung anzupassen. |
| 7 | Integrator-Panel | Tippen Sie auf den Schalter, um den Integratorpfad zu aktivieren/deaktivieren. Tippen Sie auf die Nummer
Passen Sie die Verstärkung an. |
| 8 | Unterscheidungsfeld | Tippen Sie auf den Schalter, um den Differentialpfad zu aktivieren/deaktivieren. Tippen Sie auf die Nummer
Passen Sie die Verstärkung an. |
| 9 | Zusätzliche Einstellungen | |
| Integrator-Ecke
Frequenz |
Tippen Sie hier, um die Frequenz der Integratorecke festzulegen. | |
| Unterscheidungsecke
Frequenz |
Tippen Sie, um die Frequenz der Differenzierungsecke festzulegen. | |
| 10 | Basismodus | Tippen Sie auf , um in den Basismodus zu wechseln. |
Schnelle PID-Regelung
Dieses Panel ermöglicht dem Benutzer schnell view, aktivieren, deaktivieren und stellen Sie den PID-Regler ein, ohne die Reglerschnittstelle zu öffnen. Es ist nur im einfachen PID-Modus verfügbar.
Tippen Sie auf das
Symbol zum Deaktivieren des aktiven Controller-Pfads.
Tippen Sie auf das
Symbol, um den anzupassenden Controller auszuwählen.
Tippen Sie auf das ausgeblendete Symbol (z. B
), um den Pfad zu aktivieren.
Tippen Sie auf das aktive Controller-Pfadsymbol (z. B
), um den Wert einzugeben. Halten und schieben Sie, um den Wert anzupassen.
Sondenpunkte
Der Moku:Pro PID-Regler verfügt über ein integriertes Oszilloskop und einen Datenlogger, mit denen das Signal an den Eingangs-, Vor-PID- und Ausgangssignalen gemessen werden kanntages. Die Sondenpunkte können durch Antippen hinzugefügt werden
Symbol.
Oszilloskop
| ID | Parameter | Beschreibung |
| 1 | Sondenpunkt eingeben | Tippen Sie, um den Sondenpunkt am Eingang zu platzieren. |
| 2 | Pre-PID-Sondenpunkt | Tippen Sie, um die Sonde hinter der Kontrollmatrix zu platzieren. |
| 3 | Sondenpunkt ausgeben | Tippen Sie, um die Sonde am Ausgang zu platzieren. |
| 4 | Oszilloskop/Daten
Logger umschalten |
Wechseln Sie zwischen integriertem Oszilloskop und Datenlogger. |
| 5 | Oszilloskop | Einzelheiten finden Sie im Handbuch zum Moku:Pro-Oszilloskop. |
Datenlogger
| ID | Parameter | Beschreibung |
| 1 | Sondenpunkt eingeben | Tippen Sie, um den Sondenpunkt am Eingang zu platzieren. |
| 2 | Pre-PID-Sondenpunkt | Tippen Sie, um die Sonde hinter der Kontrollmatrix zu platzieren. |
| 3 | Sondenpunkt ausgeben | Tippen Sie, um die Sonde am Ausgang zu platzieren. |
| 4 | Oszilloskop/Daten
Logger-Umschaltung |
Wechseln Sie zwischen integriertem Oszilloskop und Datenlogger. |
| 5 | Datenlogger | Einzelheiten finden Sie im Handbuch des Moku:Pro-Datenloggers. |
Der eingebettete Datenlogger kann über ein Netzwerk streamen oder Daten auf dem Moku speichern. Einzelheiten finden Sie im Benutzerhandbuch des Datenloggers. Weitere Streaming-Informationen finden Sie in unseren API-Dokumenten unter apis.liquidinstruments.com
Stellen Sie sicher, dass Moku:Pro vollständig aktualisiert ist. Für aktuelle Informationen:
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