Liquid Instruments Moku:Pro PID Controller Software flexible de alto rendimiento Guía del usuario

El Moku: Pro PID (Proporcional-Integrador-Diferenciador)
El controlador es un dispositivo que cuenta con cuatro controladores PID configurables en tiempo real con un ancho de banda de bucle cerrado de >100 kHz. Esto les permite usarse en aplicaciones que requieren anchos de banda de retroalimentación bajos y altos, como la temperatura y la estabilización de frecuencia láser. El controlador PID también se puede utilizar como un compensador de adelanto y atraso al saturar los controladores integral y diferencial con configuraciones de ganancia independientes.

Instrucciones de uso del producto

Para utilizar el controlador PID Moku:Pro, siga los pasos a continuación:

Asegúrese de que el dispositivo Moku:Pro esté completamente actualizado. Para obtener la información más reciente, visite www.liquidinstruments.com.

Acceda al menú principal presionando el icono en la interfaz de usuario.
Configure los ajustes de entrada para el Canal 1 y el Canal 2 accediendo a las opciones de configuración de entrada (2a y 2b).

Configure la matriz de control (opción 3) para configurar los controladores MIMO para PID 1/2 y PID 3/4.
Configure los ajustes del controlador PID para el controlador PID 1 y el controlador PID 2 (opciones 4a y 4b).

Habilite los interruptores de salida para el Canal 1 y el Canal 2 (opciones 5a y 5b).
Habilite el registrador de datos integrado (opción 6) y/o el osciloscopio integrado (opción 7) según sea necesario.

Tenga en cuenta que a lo largo del manual, los colores predeterminados se utilizan para presentar las funciones del instrumento, pero puede personalizar las representaciones de color para cada canal en el panel de preferencias al que se accede a través del menú principal.

El controlador Moku:Pro PID (Proportional-Integrator-Differentiator) presenta cuatro controladores PID configurables en tiempo real con un ancho de banda de bucle cerrado de >100 kHz. Esto les permite usarse en aplicaciones que requieren anchos de banda de retroalimentación bajos y altos, como la temperatura y la estabilización de frecuencia láser. El controlador PID también se puede utilizar como un compensador de adelanto y atraso al saturar los controladores integral y diferencial con configuraciones de ganancia independientes.

Asegúrese de que Moku: Pro esté completamente actualizado. Para la información más reciente:

www.liquidinstruments.com

Interfaz de usuario

Moku: Pro está equipado con cuatro entradas, cuatro salidas y cuatro controladores PID. Se utilizan dos matrices de control para crear dos controladores de múltiples entradas y múltiples salidas (MIMO) para PID 1/2 y PID 3/4. Puede tocar el or para cambiar entre el grupo 1 y 2 de MIMO. El grupo 1 de MIMO (entradas 1 y 2, PID 1 y 2, salida 1 y 2) se utiliza a lo largo de este manual. Los ajustes para el grupo 2 de MIMO son similares a los del grupo 1 de MIMO.

ID	Descripción
1	Menú principal.
2a	Configuración de entrada para el Canal 1.
2b	Configuración de entrada para el Canal 2.
3	Matriz de control.
4a	Configuración para el controlador PID 1.
4b	Configuración para el controlador PID 2.
5a	Interruptor de salida para el Canal 1.
5b	Interruptor de salida para el Canal 2.
6	Habilite el registrador de datos integrado.
7	Habilite el osciloscopio integrado.

Menú principal

Se puede acceder al menú principal presionando el botón icono, que le permite:

Preferencias
Se puede acceder al panel de preferencias a través del menú principal. Aquí, puede reasignar las representaciones de color para cada canal, conectarse a Dropbox, etc. A lo largo del manual, los colores predeterminados (que se muestran en la figura a continuación) se utilizan para presentar las características del instrumento.

ID	Descripción
1	Toque para cambiar el color asociado con los canales de entrada.
2	Toque para cambiar el color asociado con los canales de salida.
3	Toque para cambiar el color asociado con el canal matemático.
4	Indique los puntos de contacto en la pantalla con círculos. Esto puede ser útil para demostraciones.
5	Cambie la cuenta de Dropbox actualmente vinculada a la que se pueden cargar los datos.
6	Notificar cuando una nueva versión de la aplicación esté disponible.
7	Moku:Pro guarda automáticamente la configuración del instrumento al salir de la aplicación y la restaura de nuevo en el lanzamiento. Cuando está deshabilitado, todas las configuraciones se restablecerán a los valores predeterminados al iniciar.
8	Moku:Pro puede recordar el último instrumento utilizado y volver a conectarse automáticamente al inicio. Cuando esté deshabilitado, deberá conectarse manualmente cada vez.
9	Restablece todos los instrumentos a su estado predeterminado.
10	Guardar y aplicar configuraciones.

Configuración de entrada

Se puede acceder a la configuración de entrada tocando el botónor , que le permite ajustar el acoplamiento, la impedancia y el rango de entrada para cada canal de entrada.

Los detalles sobre los puntos de sondeo se pueden encontrar en la sección Puntos de sondeo.

Matriz de control

La matriz de control combina, vuelve a escalar y redistribuye la señal de entrada a los dos controladores PID independientes. El vector de salida es el producto de la matriz de control multiplicado por el vector de entrada.

dónde

Por ejemploample, una matriz de control de combina igualmente la Entrada 1 y la Entrada 2 en la parte superior Ruta 1 (Controlador PID 1); multiplica la Entrada 2 por un factor de dos y luego la envía a la Ruta 2 inferior (Controlador PID 2).

El valor de cada elemento en la matriz de control se puede establecer entre -20 y +20 con incrementos de 0.1 cuando el valor absoluto es inferior a 10, o 1 incremento cuando el valor absoluto está entre 10 y 20. Toque el elemento para ajustar el valor .

Controlador PID

Los cuatro controladores PID independientes configurables en tiempo real se agrupan en dos grupos MIMO. Aquí se muestra el grupo 1 de MIMO. En el grupo 1 de MIMO, los controladores PID 1 y 2 siguen la matriz de control en el diagrama de bloques, representados en verde y morado, respectivamente. La configuración para todas las rutas del controlador es la misma.

Interfaz de usuario

ID	Parámetro	Descripción
1	Compensación de entrada	Toque para ajustar la compensación de entrada (-1 a +1 V).
2	Interruptor de entrada	Toque para poner a cero la señal de entrada.
3a	Control PID rápido	Toque para habilitar/deshabilitar los controladores y ajustar los parámetros. No disponible en modo avanzado.
3b	Controlador view	Toque para abrir el controlador completo view.
4	Interruptor de salida	Toque para poner a cero la señal de salida.
5	Compensación de salida	Toque para ajustar la compensación de salida (-1 a +1 V).
6	Sonda de salida	Toque para activar/desactivar el punto de sondeo de salida. Ver Puntos de sondeo Sección para más detalles.
7	Moku:Pro salida cambiar	Toque para desactivar o activar la salida DAC con una ganancia de 0 dB o 14 dB.

Interruptores de entrada/salida

Cerrado/Habilitar

Abrir/deshabilitar

Controlador (modo básico)

Interfaz del controlador
Toque el icono para abrir el controlador completo view.

ID	Parámetro	Descripción
1	Cursor de diseño 1	Cursor para la configuración del Integrador (I).
2a	Cursor de diseño 2	Cursor para el nivel de saturación del integrador (IS).
2b	Lectura del cursor 2	Lectura para el nivel IS. Arrastre para ajustar la ganancia.
3a	Cursor de diseño 3	Cursor para ganancia proporcional (P).
3b	Lectura del cursor 3	Lectura de la ganancia P.
4a	Lectura del cursor 4	Lectura para I frecuencia de cruce. Arrastre para ajustar la ganancia.
4b	Cursor de diseño 4	Cursor para I frecuencia de cruce.
5	Alternar pantalla	Alternar entre curva de respuesta de magnitud y fase.
6	Cerrar controlador view	Toque para cerrar el controlador completo view.
7	Interruptores de control PID	Encender/apagar el controlador individual.
8	Modo avanzado	Toque para cambiar al modo avanzado.
9	Control deslizante de ganancia general	Deslice para ajustar la ganancia general del controlador.

Gráfica de respuesta PID
El gráfico de respuesta PID proporciona una representación interactiva (ganancia en función de la frecuencia) del controlador.

La curva sólida verde/púrpura representa la curva de respuesta activa para el controlador PID 1 y 2, respectivamente.
Las líneas verticales discontinuas verdes/moradas (4) representan las frecuencias de cruce de los cursores y/o las frecuencias de ganancia unitaria para el controlador PID 1 y 2, respectivamente.
Las líneas discontinuas rojas (○1 y 2) representan los cursores de cada controlador.
La línea discontinua roja en negrita (3) representa el cursor para el parámetro seleccionado activamente.

Rutas PID
Hay seis botones de interruptor para el controlador:

ID	Descripción	ID	Descripción
P	Ganancia proporcional	I+	Frecuencia de cruce de doble integrador
I	Frecuencia de cruce del integrador	IS	Nivel de saturación del integrador
D	Diferenciador	DS	Nivel de saturación del diferenciador

Cada botón tiene tres estados: apagado, preview, y en. Toque o haga clic en los botones para rotar a través de estos estados. Mantenga presionados los botones para ir en orden inverso.

Ruta PID previaview
Ruta PID previaview permite al usuario preview y ajuste la configuración en el gráfico de respuesta PID antes de activarlo.

Lista de parámetros configurables en modo básico

Parámetros	Rango
Ganancia total	± 60 dB
Ganancia proporcional	± 60 dB
Frecuencia de cruce del integrador	312.5 MHz a 3.125 MHz
Cruce de doble integrador	3,125 Hz a 31.25 MHz
Frecuencia de cruce del diferenciador	3.125 Hz a 31.25 MHz
Nivel de saturación del integrador	± 60 dB o limitado por la frecuencia de cruce/proporcional ganar
Nivel de saturación del diferenciador	± 60 dB o limitado por la frecuencia de cruce/proporcional ganar

Controlador (modo avanzado)
En el modo avanzado, los usuarios pueden crear controladores totalmente personalizados con dos secciones independientes (A y B) y seis parámetros ajustables en cada sección. Toque el botón Modo avanzado en el controlador completo view para cambiar al modo avanzado.

ID	Parámetro	Descripción
1	Alternar pantalla	Alternar entre curva de respuesta de magnitud y fase.
2	Cerrar controlador view	Toque para cerrar el controlador completo view.
3a	Panel de la sección A	Toque para seleccionar y configurar la Sección A.
3b	Panel de la sección B	Toque para seleccionar y configurar la Sección B.
4	Sección A Interruptor	Interruptor maestro para la Sección A.
5	Ganancia total	Toque para ajustar la ganancia general.
6	panel proporcional	Toque el interruptor para habilitar/deshabilitar la ruta proporcional. Toca el número para ajustar la ganancia.
7	Panel integrador	Toque el interruptor para habilitar/deshabilitar la ruta del integrador. Toca el número para ajustar la ganancia.
8	Panel diferenciador	Toque el interruptor para habilitar/deshabilitar la ruta diferencial. Toca el número para ajustar la ganancia.
9	Ajustes adicionales
	Rincón del integrador frecuencia	Toque para establecer la frecuencia de la esquina del integrador.
	Rincón diferenciador frecuencia	Toque para establecer la frecuencia de la esquina del diferenciador.
10	Modo básico	Toque para cambiar al modo básico.

Control PID rápido
Este panel permite al usuario rápidamente view, habilite, deshabilite y ajuste el controlador PID sin abrir la interfaz del controlador. Solo está disponible en el modo PID básico.

Toque el icono para deshabilitar la ruta del controlador activo.
Toque el icono para seleccionar el controlador para ajustar.
Toque el icono descolorido (es decir, ) para habilitar la ruta.
Toque el icono de la ruta del controlador activo (es decir, ) para introducir el valor. Mantenga presionado y deslice para ajustar el valor.

Puntos de sondeo

El controlador Moku:Pro PID tiene un osciloscopio y un registrador de datos integrados que se pueden usar para sondear la señal en los puntos de entrada, pre-PID y salida.tages. Los puntos de sondeo se pueden agregar tocando el botón icono.

Osciloscopio

ID	Parámetro	Descripción
1	Punto de sonda de entrada	Toque para colocar el punto de sondeo en la entrada.
2	Punto de sonda Pre-PID	Toque para colocar la sonda después de la matriz de control.
3	Punto de sonda de salida	Toque para colocar la sonda en la salida.
4	Osciloscopio/datos alternar registrador	Alterne entre el osciloscopio incorporado o el registrador de datos.
5	Osciloscopio	Consulte el manual del osciloscopio Moku:Pro para obtener más detalles.

Registrador de datos

ID	Parámetro	Descripción
1	Punto de sonda de entrada	Toque para colocar el punto de sondeo en la entrada.
2	Punto de sonda Pre-PID	Toque para colocar la sonda después de la matriz de control.
3	Punto de sonda de salida	Toque para colocar la sonda en la salida.
4	Osciloscopio/Datos Alternar registrador	Alterne entre osciloscopio integrado o registrador de datos.
5	Registrador de datos	Consulte el manual del registrador de datos Moku:Pro para obtener más detalles.

El registrador de datos incorporado puede transmitir a través de una red o guardar datos en el Moku. Para obtener más información, consulte el manual del usuario del registrador de datos. Más información de transmisión está en nuestros documentos API en apis.liquidinstruments.com

Asegúrese de que Moku: Pro esté completamente actualizado. Para la información más reciente:

www.liquidinstruments.com

Documentos / Recursos

Liquid Instruments Moku:Pro Controlador PID Software flexible de alto rendimiento [pdf] Guía del usuario
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Referencias

Manual de usuario

Liquid Instruments Moku:Pro Controlador PID Software flexible de alto rendimiento

Controlador PID Moku