Liquid Instruments Moku:Pro Гибкое высокопроизводительное программное обеспечение ПИД-регулятора
ПИД-регулятор Моку
Pro Руководство пользователя
Моку: Pro PID (пропорциональный интегратор-дифференциатор)
Контроллер представляет собой устройство с четырьмя полностью конфигурируемыми в режиме реального времени ПИД-контроллерами с полосой пропускания с обратной связью >100 кГц. Это позволяет использовать их в приложениях, требующих как низкой, так и высокой полосы обратной связи, таких как стабилизация температуры и частоты лазера. ПИД-регулятор также можно использовать в качестве компенсатора опережения-запаздывания путем насыщения интегрального и дифференциального регуляторов независимыми настройками усиления.
Инструкции по применению продукта
Чтобы использовать ПИД-регулятор Moku:Pro, выполните следующие действия:
- Убедитесь, что устройство Moku:Pro полностью обновлено. Для получения последней информации посетите www.liquidinstruments.com.
- Войдите в главное меню, нажав значок на пользовательском интерфейсе.
- Настройте параметры входа для канала 1 и канала 2, открыв параметры конфигурации входа (2a и 2b).
- Настройте матрицу управления (опция 3), чтобы настроить контроллеры MIMO для PID 1/2 и PID 3/4.
- Настройте параметры ПИД-регулятора для ПИД-регулятора 1 и ПИД-регулятора 2 (опции 4a и 4b).
- Включите выходные переключатели для каналов 1 и 2 (опции 5a и 5b).
- При необходимости включите встроенный регистратор данных (опция 6) и/или встроенный осциллограф (опция 7).
Обратите внимание, что в данном руководстве для представления функций прибора используются цвета по умолчанию, но вы можете настроить цветовые представления для каждого канала на панели настроек, доступной через главное меню.
Контроллер Moku:Pro PID (Proportional-Integrator-Differentiator) оснащен четырьмя полностью конфигурируемыми в режиме реального времени ПИД-контроллерами с полосой пропускания с обратной связью >100 кГц. Это позволяет использовать их в приложениях, требующих как низкой, так и высокой полосы обратной связи, таких как стабилизация температуры и частоты лазера. ПИД-регулятор также можно использовать в качестве компенсатора опережения-запаздывания путем насыщения интегрального и дифференциального регуляторов независимыми настройками усиления.
Убедитесь, что Moku:Pro полностью обновлен. Для получения последней информации:
Пользовательский интерфейс
Moku: Pro оснащен четырьмя входами, четырьмя выходами и четырьмя ПИД-контроллерами. Две управляющие матрицы используются для создания двух контроллеров с несколькими входами и несколькими выходами (MIMO) для ПИД 1/2 и ПИД 3/4. Вы можете коснуться кнопки 
or
значки для переключения между группами MIMO 1 и 2. Группа MIMO 1 (входы 1 и 2, PID 1 и 2, выходы 1 и 2) используется в данном руководстве. Настройки для группы MIMO 2 аналогичны настройкам для группы MIMO 1.
| ID | Описание |
| 1 | Главное меню. |
| 2a | Конфигурация входа для канала 1. |
| 2b | Конфигурация входа для канала 2. |
| 3 | Матрица управления. |
| 4a | Конфигурация ПИД-регулятора 1. |
| 4b | Конфигурация ПИД-регулятора 2. |
| 5a | Выходной переключатель для канала 1. |
| 5b | Выходной переключатель для канала 2. |
| 6 | Включите встроенный регистратор данных. |
| 7 | Включите встроенный осциллограф. |
В главное меню можно попасть, нажав кнопку
значок, позволяющий:
Предпочтения
Доступ к панели настроек можно получить через главное меню. Здесь вы можете переназначить цветовые представления для каждого канала, подключиться к Dropbox и т. д. В данном руководстве для представления функций прибора используются цвета по умолчанию (показаны на рисунке ниже).
| ID | Описание |
| 1 | Коснитесь, чтобы изменить цвет, связанный с входными каналами. |
| 2 | Коснитесь, чтобы изменить цвет, связанный с выходными каналами. |
| 3 | Нажмите, чтобы изменить цвет, связанный с математическим каналом. |
| 4 | Обозначьте точки касания на экране кружками. Это может быть полезно для демонстраций. |
| 5 | Измените текущую связанную учетную запись Dropbox, в которую можно загружать данные. |
| 6 | Сообщите, когда будет доступна новая версия приложения. |
| 7 | Moku:Pro автоматически сохраняет настройки инструмента при выходе из приложения и восстанавливает их
снова при запуске. При отключении все настройки будут сброшены на значения по умолчанию при запуске. |
| 8 | Moku:Pro может запоминать последний использованный инструмент и автоматически переподключаться к нему при запуске.
Когда отключено, вам нужно будет вручную подключаться каждый раз. |
| 9 | Сбросьте все инструменты в состояние по умолчанию. |
| 10 | Сохраните и примените настройки. |
Конфигурация ввода
Доступ к конфигурации ввода можно получить, коснувшись значка
or
значок, позволяющий настроить связь, импеданс и входной диапазон для каждого входного канала.
Подробную информацию о контрольных точках можно найти в разделе Контрольные точки.
Матрица управления
Матрица управления объединяет, масштабирует и перераспределяет входной сигнал на два независимых ПИД-регулятора. Выходной вектор представляет собой произведение управляющей матрицы на входной вектор.
где
Напримерample, управляющая матрица 
поровну объединяет Вход 1 и Вход 2 в верхний Путь 1 (ПИД-регулятор 1); умножает вход 2 на коэффициент два, а затем отправляет его на нижний путь 2 (ПИД-регулятор 2).
Значение каждого элемента в матрице управления можно установить в диапазоне от -20 до +20 с шагом 0.1, если абсолютное значение меньше 10, или с шагом 1, если абсолютное значение находится в диапазоне от 10 до 20. Коснитесь элемента, чтобы настроить значение. .
ПИД-регулятор
Четыре независимых ПИД-регулятора, полностью настраиваемых в режиме реального времени, сгруппированы в две группы MIMO. Здесь показана группа MIMO 1. В группе MIMO 1 ПИД-регуляторы 1 и 2 следуют матрице управления на блок-схеме, представленной зеленым и фиолетовым цветом соответственно. Настройки для всех путей контроллера одинаковы.
Пользовательский интерфейс
| ID | Параметр | Описание |
| 1 | Входное смещение | Коснитесь, чтобы отрегулировать смещение входа (от -1 до +1 В). |
| 2 | Входной переключатель | Коснитесь, чтобы обнулить входной сигнал. |
| 3a | Быстрое ПИД-регулирование | Нажмите, чтобы включить/отключить контроллеры и настроить параметры. Нет
доступны в расширенном режиме. |
| 3b | Контроллер view | Нажмите, чтобы открыть полный контроллер view. |
| 4 | Выходной переключатель | Нажмите, чтобы обнулить выходной сигнал. |
| 5 | Выходное смещение | Коснитесь, чтобы настроить выходное смещение (от -1 до +1 В). |
| 6 | Выходной датчик | Коснитесь, чтобы включить/отключить выходную точку датчика. Видеть Зондовые точки
раздел для получения подробной информации. |
| 7 | Моку:Про выход
выключатель |
Нажмите, чтобы отключить или включить выход ЦАП с усилением 0 дБ или 14 дБ. |
Переключатели ввода/вывода
Закрыто/включено
Открыть/отключить
Контроллер (базовый режим)
Интерфейс контроллера
Нажмите на
значок, чтобы открыть полный контроллер view.
| ID | Параметр | Описание |
| 1 | Курсор дизайна 1 | Курсор для настройки интегратора (I). |
| 2a | Курсор дизайна 2 | Курсор уровня насыщения интегратора (IS). |
| 2b | Курсор 2 чтение | Чтение для уровня IS. Перетащите, чтобы отрегулировать усиление. |
| 3a | Курсор дизайна 3 | Курсор для пропорционального (P) усиления. |
| 3b | Курсор 3 чтение | Чтение усиления P. |
| 4a | Курсор 4 чтение | Чтение для частоты кроссовера I. Перетащите, чтобы отрегулировать усиление. |
| 4b | Курсор дизайна 4 | Курсор для I частоты кроссовера. |
| 5 | Переключатель отображения | Переключение между кривой амплитуды и фазовой характеристики. |
| 6 | Закрыть контроллер view | Нажмите, чтобы закрыть весь контроллер view. |
| 7 | Переключатели ПИД-управления | Включение/выключение отдельного контроллера. |
| 8 | Расширенный режим | Нажмите, чтобы переключиться в расширенный режим. |
| 9 | Ползунок общего усиления | Проведите пальцем, чтобы отрегулировать общее усиление контроллера. |
График отклика ПИД-регулятора
График отклика ПИД обеспечивает интерактивное представление (усиление как функция частоты) контроллера.
Зеленая/фиолетовая сплошная кривая представляет активную кривую отклика для ПИД-регулятора 1 и 2 соответственно.
Зеленые/пурпурные пунктирные вертикальные линии (4) представляют частоты пересечения курсоров и/или частоты единичного усиления для ПИД-регулятора 1 и 2 соответственно.
Красные пунктирные линии (○1 и 2) обозначают курсоры для каждого контроллера.
Жирная красная пунктирная линия (3) представляет собой курсор для активного выбранного параметра.
PID-пути
Для контроллера имеется шесть кнопок переключения:
| ID | Описание | ID | Описание |
| P | Пропорциональное усиление | I+ | Частота кроссовера с двойным интегратором |
| I | Частота кроссовера интегратора | IS | Уровень насыщения интегратора |
| D | Дифференциатор | DS | Уровень насыщения дифференциатора |
Каждая кнопка имеет три состояния: выключено, предварительноviewи далее. Коснитесь или щелкните кнопки, чтобы переключаться между этими состояниями. Нажмите и удерживайте кнопки, чтобы перейти в обратном порядке.
PID путь Preview
PID-путь предварительноview позволяет пользователю предварительноview и отрегулируйте настройки на графике отклика ПИД-регулятора перед включением.
Список настраиваемых параметров в базовом режиме
| Параметры | Диапазон |
| Общий выигрыш | ± 60 дБ |
| Пропорциональное усиление | ± 60 дБ |
| Частота кроссовера интегратора | от 312.5 МГц до 3.125 МГц |
| Кроссовер с двойным интегратором | от 3,125 Гц до 31.25 МГц |
| Частота кроссовера дифференциатора | от 3.125 Гц до 31.25 МГц |
| Уровень насыщения интегратора | ± 60 дБ или ограничено частотой кроссовера/пропорционально
прирост |
| Уровень насыщения дифференциатора | ± 60 дБ или ограничено частотой кроссовера/пропорционально
прирост |
Контроллер (расширенный режим)
В расширенном режиме пользователи могут создавать полностью настраиваемые контроллеры с двумя независимыми секциями (A и B) и шестью регулируемыми параметрами в каждой секции. Нажмите кнопку «Расширенный режим» в полном контроллере. view для перехода в расширенный режим.
| ID | Параметр | Описание |
| 1 | Переключатель отображения | Переключение между кривой амплитуды и фазовой характеристики. |
| 2 | Закрыть контроллер view | Нажмите, чтобы закрыть весь контроллер view. |
| 3a | Панель раздела A | Нажмите, чтобы выбрать и настроить раздел A. |
| 3b | Панель раздела B | Нажмите, чтобы выбрать и настроить раздел B. |
| 4 | Секция A Переключатель | Главный выключатель секции A. |
| 5 | Общий выигрыш | Коснитесь, чтобы отрегулировать общее усиление. |
| 6 | Пропорциональная панель | Коснитесь переключателя, чтобы включить/отключить пропорциональный путь. Коснитесь числа
для регулировки усиления. |
| 7 | Панель интегратора | Коснитесь переключателя, чтобы включить/отключить путь интегратора. Коснитесь номера, чтобы
настроить усиление. |
| 8 | Панель дифференциатора | Коснитесь переключателя, чтобы включить/отключить дифференциальный путь. Коснитесь номера, чтобы
настроить усиление. |
| 9 | Дополнительные настройки | |
| Уголок интегратора
частота |
Коснитесь, чтобы установить частоту угла интегратора. | |
| Угол дифференциатора
частота |
Нажмите, чтобы установить частоту угла дифференциатора. | |
| 10 | Базовый режим | Нажмите, чтобы переключиться в основной режим. |
Быстрое ПИД-регулирование
Эта панель позволяет пользователю быстро view, включать, отключать и настраивать ПИД-регулятор, не открывая интерфейс контроллера. Он доступен только в базовом режиме PID.
Нажмите на
значок, чтобы отключить активный путь контроллера.
Нажмите на
значок, чтобы выбрать контроллер для настройки.
Коснитесь выцветшего значка (т.е.
), чтобы включить путь.
Коснитесь значка пути активного контроллера (т. е.
), чтобы ввести значение. Удерживайте и сдвиньте, чтобы отрегулировать значение.
Зондовые точки
ПИД-регулятор Moku:Pro имеет встроенный осциллограф и регистратор данных, которые можно использовать для измерения сигнала на входе, предварительном ПИД-регулировании и выходе.tagэ. Точки измерения можно добавить, коснувшись значка
икона.
Осциллограф
| ID | Параметр | Описание |
| 1 | Входная точка датчика | Коснитесь, чтобы поместить точку зонда на вход. |
| 2 | Точка датчика до ФИД | Коснитесь, чтобы поместить зонд после контрольной матрицы. |
| 3 | Выходной датчик | Нажмите, чтобы поместить зонд на выходе. |
| 4 | Осциллограф/данные
регистратор переключить |
Переключение между встроенным осциллографом и регистратором данных. |
| 5 | Осциллограф | Подробную информацию см. в руководстве по эксплуатации осциллографа Moku:Pro. |
Регистратор данных
| ID | Параметр | Описание |
| 1 | Входная точка датчика | Коснитесь, чтобы поместить точку зонда на вход. |
| 2 | Точка датчика до ФИД | Коснитесь, чтобы поместить зонд после контрольной матрицы. |
| 3 | Выходной датчик | Нажмите, чтобы поместить зонд на выходе. |
| 4 | Осциллограф/данные
Переключение регистратора |
Переключение между встроенным осциллографом и регистратором данных. |
| 5 | Регистратор данных | Подробную информацию см. в руководстве по регистратору данных Moku:Pro. |
Встроенный регистратор данных может передавать данные по сети или сохранять данные на Moku. Подробнее см. в руководстве пользователя регистратора данных. Более подробная информация о потоковой передаче содержится в наших документах API по адресу apis.liquidinstruments.com
Убедитесь, что Moku:Pro полностью обновлен. Для получения последней информации:
© 2023 Ликвид Инструментс. Все права защищены.
Документы/Ресурсы
 |
Liquid Instruments Moku:Pro Гибкое высокопроизводительное программное обеспечение ПИД-регулятора [pdf] Руководство пользователя Moku Pro PID Controller Гибкое высокопроизводительное программное обеспечение, Moku Pro PID Controller, Гибкое высокопроизводительное программное обеспечение, Программное обеспечение для повышения производительности |
