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Liquid Instruments Moku:Pro PID Controller 靈活的高性能軟件

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PID控制器墨庫

專業用戶手冊

墨庫: Pro PID(比例-積分-微分器)
控制器是一種具有四個完全實時可配置 PID 控制器的設備,閉環帶寬 >100 kHz。 這使它們能夠用於需要低和高反饋帶寬的應用,例如溫度和激光頻率穩定。 PID 控制器還可以通過使用獨立增益設置使積分和微分控制器飽和來用作超前滯後補償器。

產品使用說明

要使用 Moku:Pro PID 控制器,請按照以下步驟操作:

  1. 確保 Moku:Pro 設備已完全更新。 如需最新信息,請訪問 www.liquidinstruments.com.
  2. 按用戶界面上的圖標訪問主菜單。
  3. 通過訪問輸入配置選項(1a 和 2b)配置通道 2 和通道 2 的輸入設置。
  4. 配置控制矩陣(選項 3)以設置 PID 1 / 2 和 PID 3 / 4 的 MIMO 控制器。
  5. 配置 PID 控制器 1 和 PID 控制器 2 的 PID 控制器設置(選項 4a 和 4b)。
  6. 啟用通道 1 和通道 2 的輸出開關(選項 5a 和 5b)。
  7. 根據需要啟用集成數據記錄器(選項 6)和/或集成示波器(選項 7)。

請注意,在整個手冊中,默認顏色用於呈現儀器功能,但您可以在通過主菜單訪問的首選項窗格中自定義每個通道的顏色表示。

Moku:Pro PID(比例-積分-微分器)控制器具有四個完全實時的可配置 PID 控制器,閉環帶寬 >100 kHz。 這使它們能夠用於需要低和高反饋帶寬的應用,例如溫度和激光頻率穩定。 PID 控制器還可以通過使用獨立增益設置使積分和微分控制器飽和來用作超前滯後補償器。

確保 Moku:Pro 已完全更新。 最新信息:

www.liquidinstruments.com

使用者介面

Moku:Pro 配備了四個輸入、四個輸出和四個 PID 控制器。 兩個控制矩陣用於為 PID 1 / 2 和 PID 3/ 4 創建兩個多輸入多輸出 (MIMO) 控制器。您可以點擊 液體儀器-Moku-Pro-PID-控制器-靈活-高性能-軟件-1or液體儀器-Moku-Pro-PID-控制器-靈活-高性能-軟件-2 在 MIMO 組 1 和 2 之間切換的圖標。MIMO 組 1(輸入 1 和 2,PID 1 和 2,輸出 1 和 2)在本手冊中使用。 MIMO 組 2 的設置與 MIMO 組 1 類似。

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ID 描述
1 主菜單。
2a 通道 1 的輸入配置。
2b 通道 2 的輸入配置。
3 控制矩陣。
4a PID 控制器 1 的配置。
4b PID 控制器 2 的配置。
5a 通道 1 的輸出開關。
5b 通道 2 的輸出開關。
6 啟用集成數據記錄器。
7 啟用集成示波器。

主選單

可以通過按液體儀器-Moku-Pro-PID-控制器-靈活-高性能-軟件-5 圖標,允許您:

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偏好設定
可以通過主菜單訪問首選項窗格。 在這裡,您可以為每個通道重新分配顏色表示,連接到 Dropbox 等。在整個手冊中,默認顏色(如下圖所示)用於呈現儀器功能。

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ID 描述
1 點擊以更改與輸入通道關聯的顏色。
2 點擊以更改與輸出通道關聯的顏色。
3 點擊以更改與數學通道關聯的顏色。
4 用圓圈指示屏幕上的觸摸點。 這對於演示很有用。
5 更改當前鏈接的可上傳數據的 Dropbox 帳戶。
6 當應用程序的新版本可用時通知。
7 Moku:Pro 退出應用程序時自動保存儀器設置,並恢復它們

再次在發佈時。 禁用時,所有設置將在啟動時重置為默認值。

8 Moku:Pro 可以記住上次使用的樂器並在啟動時自動重新連接。

禁用後,您每次都需要手動連接。

9 將所有儀器重置為默認狀態。
10 保存並應用設置。
輸入配置

可以通過點擊訪問輸入配置液體儀器-Moku-Pro-PID-控制器-靈活-高性能-軟件-8or液體儀器-Moku-Pro-PID-控制器-靈活-高性能-軟件-9 圖標,允許您調整每個輸入通道的耦合、阻抗和輸入範圍。

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有關探測點的詳細信息,請參見探測點部分。

控制矩陣

控制矩陣將輸入信號組合、重新縮放並重新分配給兩個獨立的 PID 控制器。 輸出向量是控制矩陣乘以輸入向量的乘積。

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在哪裡

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對於前ample,一個控制矩陣 液體儀器-Moku-Pro-PID-控制器-靈活-高性能-軟件-13 將 Input 1 和 Input 2 平均組合到頂部 Path1 (PID Controller 1); 將 Input 2 乘以兩倍,然後將其發送到底部 Path2(PID 控制器 2)。

控制矩陣中每個元素的值可以設置在-20到+20之間,當絕對值小於0.1時以10為增量,或者當絕對值在1到10之間時以20為增量。點擊元素調整值.

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PID控制器

四個獨立的、完全實時的可配置 PID 控制器分為兩個 MIMO 組。 此處顯示 MIMO 組 1。 在 MIMO 組 1 中,PID 控制器 1 和 2 遵循框圖中的控制矩陣,分別以綠色和紫色表示。 所有控制器路徑的設置都相同。

使用者介面

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ID 範圍 描述
1 輸入偏移量 點擊以調整輸入偏移(-1 至 +1 V)。
2 輸入開關 點擊以將輸入信號歸零。
3a 快速PID控制 點擊以啟用/禁用控制器並調整參數。 不是

在高級模式下可用。

3b 控制器 view 點擊打開完整的控制器 view.
4 輸出開關 點擊以將輸出信號歸零。
5 輸出偏移 點擊以調整輸出偏移(-1 至 +1 V)。
6 輸出探頭 點擊以啟用/禁用輸出探測點。 看 探測點

部分了解詳細資訊。

7 Moku:專業輸出

轉變

點擊以禁用或啟用具有 0 dB 或 14 dB 增益的 DAC 輸出。

輸入/輸出開關

液體儀器-Moku-Pro-PID-控制器-靈活-高性能-軟件-16關閉/啟用

打開/禁用

控制器(基本模式)

控制器介面
點選液體儀器-Moku-Pro-PID-控制器-靈活-高性能-軟件-17 打開完整控制器的圖標 view.

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ID 範圍 描述
1 設計光標 1 積分器 (I) 設置的光標。
2a 設計光標 2 積分器飽和 (IS) 級別的光標。
2b 光標 2 讀數 閱讀 IS 級別。 拖動以調整增益。
3a 設計光標 3 比例 (P) 增益的光標。
3b 光標 3 讀數 讀取 P 增益。
4a 光標 4 讀數 閱讀 I 交叉頻率。 拖動以調整增益。
4b 設計光標 4 I 交叉頻率的光標。
5 顯示切換 在幅度和相位響應曲線之間切換。
6 關閉控制器 view 點擊關閉完整的控制器 view.
7 PID控制開關 打開/關閉單個控制器。
8 高級模式 點擊切換到高級模式。
9 整體增益滑塊 滑動以調整控制器的整體增益。

PID 響應圖
PID 響應圖提供了控制器的交互式表示(作為頻率函數的增益)。

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綠色/紫色實線分別表示 PID 控制器 1 和 2 的主動響應曲線。
綠色/紫色垂直虛線 (4) 分別代表 PID 控制器 1 和 2 的光標交叉頻率和/或單位增益頻率。
紅色虛線(○1 和 2)代表每個控制器的光標。
粗體紅色虛線 (3) 表示當前選擇的參數的光標。

PID 路徑
控制器有六個開關按鈕:

ID 描述 ID 描述
P 比例增益 I+ 雙積分交叉頻率
I 積分器交叉頻率 IS 積分器飽和度
D 差異化因素 DS 微分飽和度

每個按鈕都有三種狀態:關閉、預view, 等等。 點擊或單擊按鈕以在這些狀態之間旋轉。 長按按鈕可以倒序。

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PID路徑前置view
PID路徑前置view 允許用戶預先view 並在參與之前調整 PID 響應圖上的設置。

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基本模式可配置參數列表

參數 範圍
總收益 ±60分貝
比例增益 ±60分貝
積分器交叉頻率 312.5 兆赫茲至 3.125 兆赫茲
雙積分交叉 3,125 Hz至31.25 MHz
微分器交叉頻率 3.125 Hz至31.25 MHz
積分器飽和度 ± 60 dB 或受交叉頻率/比例限制

獲得

微分飽和度 ± 60 dB 或受交叉頻率/比例限制

獲得

控制器(高級模式)
在高級模式下,用戶可以構建具有兩個獨立部分(A 和 B)的完全自定義控制器,每個部分有六個可調參數。 點擊完整控制器中的高級模式按鈕 view 切換到高級模式。

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ID 範圍 描述
1 顯示切換 在幅度和相位響應曲線之間切換。
2 關閉控制器 view 點擊關閉完整的控制器 view.
3a A 部分窗格 點擊以選擇和配置 A 部分。
3b B 部分窗格 點擊以選擇和配置 B 部分。
4 A段開關 A 部分的總開關。
5 總收益 點擊以調整整體增益。
6 比例面板 點擊開關以啟用/禁用比例路徑。 點擊號碼

調整增益。

7 積分器面板 點擊開關以啟用/禁用積分器路徑。 點按數字即可

調整增益。

8 微分器面板 點擊開關以啟用/禁用差分路徑。 點按數字即可

調整增益。

9 附加設定  
  集成商角

頻率

點擊以設置積分角的頻率。
  微分器角

頻率

點擊以設置微分器轉角的頻率。
10 基本模式 點擊切換到基本模式。

快速 PID 控制
該面板允許用戶快速 view、啟用、禁用和調整 PID 控制器,無需打開控制器界面。 它僅在基本 PID 模式下可用。

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點選液體儀器-Moku-Pro-PID-控制器-靈活-高性能-軟件-24 禁用活動控制器路徑的圖標。
點選液體儀器-Moku-Pro-PID-控制器-靈活-高性能-軟件-25 圖標選擇要調整的控制器。
點擊褪色的圖標(即液體儀器-Moku-Pro-PID-控制器-靈活-高性能-軟件-26 ) 啟用路徑。
點擊活動控制器路徑圖標(即液體儀器-Moku-Pro-PID-控制器-靈活-高性能-軟件-27 ) 輸入值。 按住並滑動以調整值。

探測點

Moku:Pro PID 控制器具有集成示波器和數據記錄器,可用於探測輸入、PID 前和輸出端的信號tages。 可以通過點擊添加探測點液體儀器-Moku-Pro-PID-控制器-靈活-高性能-軟件-28 圖示.

示波器

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ID 範圍 描述
1 輸入探測點 點擊以將探測點放置在輸入處。
2 前置PID探測點 點擊以將探頭放置在控制矩陣之後。
3 輸出探測點 點擊以將探頭放置在輸出端。
4 示波器/數據

記錄器切換

在內置示波器或數據記錄器之間切換。
5 示波器 有關詳細信息,請參閱 Moku:Pro 示波器手冊。

數據記錄器 

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ID 範圍 描述
1 輸入探測點 點擊以將探測點放置在輸入處。
2 前置PID探測點 點擊以將探頭放置在控制矩陣之後。
3 輸出探測點 點擊以將探頭放置在輸出端。
4 示波器/數據

記錄器切換

在內置示波器或數據記錄器之間切換。
5 數據記錄器 有關詳細信息,請參閱 Moku:Pro 數據記錄器手冊。

嵌入式數據記錄器可以通過網絡流式傳輸或將數據保存在 Moku 上。 有關詳細信息,請參閱數據記錄器用戶手冊。 更多流媒體信息在我們的 API 文檔中,網址為 apis.liquidinstruments.com

確保 Moku:Pro 已完全更新。 最新信息:

www.liquidinstruments.com

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文件/資源

Liquid Instruments Moku:Pro PID Controller 靈活的高性能軟件 [pdf] 使用者指南
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參考

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