CTPIDsim.vi
CTPIDsim è un programma LabVIEW (Virtual Instrument o VI) reso disponibile nei termini della GNU General Public License (GPL),
che simula un controllo di temperatura con regolatore PID. In
dettaglio, l'apparato fisico considerato è costituito da due
transistor che, a seconda dei comandi Q1 e Q2, generano potenza termica
in modo da riscaldare una piastrina metallica. Una ventola, il cui
comando è detto VR, raffredda la piastrina. Un regolatore PID
agisce su Q1 per controllare la temperatura Tp della piastrina, mentre
gli altri ingressi fanno da disturbi. E' possibile fare prove in anello
aperto (comandando Q1 con un generatore di funzioni) e chiuso e,
mettendo in pausa il simulatore, eseguire misure sui dati visualizzati.
E' anche possibile registrare i dati in formato ASCII.: le colonne del
file prodotto riportano, nell'ordine,
- il tempo in secondi,
- il set point per la temperatura Tp in °C,
- il valore di Tp in °C,
- il valore del segnale di controllo (Q1) in %,
- il valore del comando al secondo transistor (Q2) in %,
- il valore del comando alla ventola (VR) in %,
- il valore della temperatura del transistor 1 (quello comandato da Q1) in °C,
- il valore della temperatura del transistor 2 (quello comandato da Q2) in °C.
CTPIDsim è un software concepito per uso didattico e per
usarlo è necessario LabVIEW, o di minimo il relativo runtime.
Tuttavia la
documentazione riporta lo schema del programma, in modo che chi non
dispone di LabVIEW possa comunque
vederlo e studiarne il funzionamento. la versione
L'apparato termico cui si fa riferimento è descritto in modo più completo nei riferimenti seguenti.
- A. Leva, "A Hands-on Experimental Laboratory for Undergraduate Courses in Automatic Control", IEEE Transactions
on Education, Vol. 46, No. 2, 2003, pp. 263-272.
- A. Leva, "Laboratorio di Automatica", Pitagora, 2005.
Per informazioni sul controllo PID e sugli algoritmi impiegati, dei testi di riferimento possono invece essere
ad esempio i seguenti.
- K.J. Åström, T. Hägglund, "PID Controllers: Theory, Design and Tuning - Second Edition", Instrument
Society of America, 1995.
- K.J. Åström, B. Wittenmark, "Computer Controlled Systems: Theory and Design - Second Edition",
Prentice-Hall, 1990.
- A. Leva, C. Cox, A. Ruano, "Hands-on PID Autotuning: a Guide to Better Utilisation", IFAC Professional Brief,
2002.
Si suppone, abbastanza intuitivamente, che l'utente sia familiare con i concetti base dell'Automatica e con l'ambiente
LabVIEW.
NI, National Instruments, LabVIEW sono marchi registrati della
National Instruments Corporation, Copyright 2005 National Instruments
Corporation. Tutti i diritti sono riservati. Tutti i marchi citati sono
proprietà dei rispettivi
detentori.
Connector Pane

Front Panel

Controls and Indicators

|
Passo (s) |

|
K |

|
Ti (s) |

|
SP (°C) |

|
Manual |

|
b |

|
Td (s) |

|
N |

|
T ambiente (°C) |

|
Punti trend |

|
ToggleRec |

|
stop |

|
CS (%) |

|
Q2 (%) |

|
VR (%) |

|
CtrlType |

|
Ampiezza (%) |

|
Periodo (s) |

|
SigType |

|
FgenCS |

|
Parametri fisici del processo |

|
CapT transistor (J/°C) |

|
CapT piastra (J/°C) |

|
CondT tr-piastra (W/°C) |

|
CondT tr-aria VR=0 (W/°C) |

|
CondT tr-aria VR=100 (W/°C) |

|
CondT p-aria VR=0 (W/°C) |

|
CondT p-aria VR=100 (W/°C) |

|
DZ comando transistor (%) |

|
Pot massima transistor (W) |

|
CdT sonde (s) |

|
Amp. rumore sonde (°C) |

|
ParVisible |

|
pause |

|
CrsrShow |

|
CrshHide |

|
LoadStatus |

|
SaveStatus |

|
ResYscaleSPPV |

|
ResYscaleCS |

|
SyncTSpPv2TCs |

|
SyncTCs2TSpPv |

|
Real time |

|
AW |

|
T1 |

|
SP (verde) e PV (giallo) in °C |

|
CS in % |

|
Registrazione dati |

|
Tempo |

|
RecMsg |

|
RecFileName |

|
PV (°C) |

|
T2 |

|
Tb |

|
FgenTbase |

|
FgenCSbase |

|
SPold |

|
PVold |

|
Dold |

|
Cursori |

|
Table |

|
Misura T1 (°C) |

|
Misura T2 (°C) |

|
Misura Tb (PV,°C) |

|
CSo |
Block Diagram























































List of SubVIs and Express VIs with Configuration Information

|
Write To Spreadsheet File.vi
C:\Programmi\National Instruments\LabVIEW 7.0\vi.lib\Utility\file.llb\Write To Spreadsheet File.vi
|

|
Inverse Matrix.vi
C:\Programmi\National Instruments\LabVIEW 7.0\vi.lib\Analysis\baseanly.llb\Inverse Matrix.vi
|

|
A x Vector.vi
C:\Programmi\National Instruments\LabVIEW 7.0\vi.lib\Analysis\baseanly.llb\A x Vector.vi
|

|
Read From Spreadsheet File.vi
C:\Programmi\National Instruments\LabVIEW 7.0\vi.lib\Utility\file.llb\Read From Spreadsheet File.vi
|

|
Open/Create/Replace File.vi
C:\Programmi\National Instruments\LabVIEW 7.0\vi.lib\Utility\file.llb\Open/Create/Replace File.vi
|
VI Revision History
"CTPIDsim.vi History"
Current Revision: 817
Position in Hierarchy

© 2005 Alberto Leva