Moku PID 컨트롤러 사용 설명서

모쿠 로고

Moku PID 컨트롤러

Moku-PID-컨트롤러-제품

명세서

  • 폐쇄 루프 대역폭: >100kHz
  • 특징: 실시간 구성 가능한 피드백 컨트롤러
  • 응용 프로그램: 온도 및 레이저 주파수 안정화에 적합
  • 추가의 특징: 내장 오실로스코프 및 데이터 로거

소개

Moku PID(비례-적분-미분) 컨트롤러는 100kHz 이상의 폐루프 대역폭을 가진 실시간 설정 가능한 피드백 컨트롤러를 갖추고 있습니다. 이를 통해 각 컨트롤러는 온도 및 레이저 주파수 안정화와 같이 낮은 피드백 대역폭과 높은 피드백 대역폭을 모두 필요로 하는 애플리케이션에 사용할 수 있습니다. 또한, PID 컨트롤러에는 컨트롤러의 단기 및 장기 동작을 관찰할 수 있는 오실로스코프와 데이터 로거가 내장되어 있습니다. 아래에서는 계측기의 기본 아키텍처에 대한 가이드를 제공하며, 일반적인 예제도 포함되어 있습니다.amp빠른 시작 가이드와 소수의 심층적인 예시ampMoku PID 컨트롤러를 사용하는 다양한 방법을 소개합니다. 이 사용자 매뉴얼은 macOS, Windows, iPadOS 및 visionOS에서 사용 가능한 그래픽 인터페이스에 맞춰 제작되었습니다. 애플리케이션을 자동화하려면 Python, MATLAB, Lab에서 사용 가능한 Moku API를 사용할 수 있습니다.VIEW등. 시작하려면 API 참조를 참조하세요. 두 워크플로 모두에 도움이 되는 AI 기반 도움말이 제공됩니다. AI 도움말은 Moku 애플리케이션에 내장되어 있으며, 계측기 구성이나 설정 문제 해결 등 어떤 질문에도 빠르고 지능적인 답변을 제공합니다. Moku 매뉴얼, Liquid Instruments 기술 자료 등을 기반으로 하므로 데이터시트 없이 바로 해결책을 찾을 수 있습니다.

메인 메뉴에서 AI 도움말에 액세스하세요Moku-PID-컨트롤러-그림 (1)

그림 1. 계측기 블록 다이어그램(위), 내장 오실로스코프 패널(아래), 오실로스코프 설정 패널(오른쪽 아래)을 보여주는 PID 컨트롤러 사용자 인터페이스

각 Moku 장치의 사양에 대한 자세한 내용은 제품 설명서를 참조하세요. 해당 설명서에서 사양과 PID 컨트롤러 데이터시트를 확인할 수 있습니다.

빠른 시작 가이드

여기에서는 Moku PID 컨트롤러를 설정하는 방법을 간략하게 설명하고 계측기의 일반적인 사용 사례를 살펴봅니다.ampPID 제어기를 피드백 시스템에 통합합니다. 측정된 신호는 입력 1로, 기준 신호는 입력 2로 제공됩니다. 출력은 출력 1에서 피드백 시스템의 액추에이터로 전송됩니다. 이 경우, PID 제어기는 미분항이 없는 단순 비례-적분(PI) 제어기로 사용됩니다.

  • 1단계: 신호 입력에 대한 아날로그 프런트엔드 설정을 구성합니다.
    입력에 대한 아날로그 프런트엔드 설정을 지정합니다. 이 경우, Input1과 Input2 모두 50Ω 입력 임피던스, 0dB 감쇠, DC 커플링을 사용합니다.
  • 2단계: 제어 매트릭스 구성
    이 전에서amp행렬은 [1,-1;0,0]으로 선택됩니다. 이는 행렬이 두 입력, 즉 감지 신호와 기준 신호의 차이를 계산하여 컨트롤러에 전달함을 나타냅니다.
  • 3단계: 입력/출력 오프셋 구성
    제어 루프 설정에 따라 오차 신호 계산에 DC 오프셋을 도입하는 것이 바람직한 경우가 있습니다. 예를 들어amp예를 들어, 입력 1의 오차 신호에 10mV의 DC 오프셋이 있는 경우, 입력 오프셋을 -10mV로 설정하면 이를 보상할 수 있습니다. 컨트롤러 블록 뒤에 출력 오프셋을 추가하여 유사한 조정을 수행할 수 있습니다.
  • 4단계: 볼륨 구성tage 제한
    오프셋 외에도 사용자는 볼륨을 입력할 수도 있습니다.tag각 출력 포트에 대한 제한이 있습니다. 이러한 제한은 과도한 볼륨을 보장합니다.tages는 제어 시스템의 어떤 구성 요소에도 적용되지 않습니다. 이 예의 경우ample, 오프셋은 0으로 설정되고 출력 포트에는 제한이 없습니다.
  • 5단계: PID 컨트롤러 구성
    이제 PID 블록을 선택하여 응답을 구성하세요. 그러면 PID 응답을 주파수 함수로 표시하는 대화형 창이 열립니다. 그런 다음 각 항목을 활성화/비활성화하고 각 항목의 게인 값을 입력하여 PID 제어기의 동작을 변경할 수 있습니다. 대화형 그래프에서 마커를 드래그하여 원하는 대로 변경할 수 있습니다. 이 예제의 경우amp미분 적분기와 이중 적분기는 비활성화되고 적분기와 비례 이득만 활성화됩니다. 비례 이득은 0dB이고 적분기 교차 주파수는 1kHz입니다.
    메모: 필요에 따라 PID 컨트롤러의 동작을 변경하기 위해 이 단계를 여러 번 반복할 수 있습니다.
  • 6단계: 오실로스코프에서 신호를 관찰하세요
    PID 컨트롤러가 설정되면 프로브 포인트를 사용하여 신호를 관측할 수 있습니다. 컨트롤러 앞과 컨트롤러 출력에서 ​​프로브 포인트를 활성화하세요. 이 프로브 포인트를 클릭하면 내장 오실로스코프 메뉴가 열리고 체인의 해당 지점에서 신호가 표시됩니다. 작동에 대한 자세한 내용은 오실로스코프 설명서를 참조하세요.
  • 7단계: 출력을 활성화합니다.
    오실로스코프가 신호를 관측하도록 설정되면 출력을 활성화할 수 있습니다. 출력 아이콘을 클릭하여 Off, 0dB 게인, 14dB 게인 중에서 선택합니다. 이 예제의 경우ample, 0 dB가 가장 작은 범위로 선택됩니다.Moku-PID-컨트롤러-그림 (2)

그림 3. 컨트롤러 전후의 신호를 모니터링하기 위해 내장된 오실로스코프를 사용하는 모습.

  • 8단계: PID 컨트롤러 업데이트
    출력이 활성화되면 피드백 시스템은 닫힙니다. 내장 오실로스코프는 오류 및 제어 신호를 관찰하는 데 유용합니다. 이러한 프로브 포인트를 사용하여 변화를 모니터링하면 PID 컨트롤러를 조정하여 루프 성능을 최적화하거나 노이즈 억제를 극대화할 수 있습니다.
    메모: Phasemeter와 Time & Frequency Analyzer와 같은 다른 Moku 계측기는 성능을 정량화하는 데 도움이 되는 추가 지표를 제공할 수 있습니다.Moku-PID-컨트롤러-그림 (3)

그림 4. 오실로스코프의 신호를 관찰하여 PID 컨트롤러 게인을 조정합니다.

작동 원리

Moku의 PID 컨트롤러는 피드백 루프에서 비례, 적분, 미분 이득을 조정하기 위한 사용하기 쉬운 인터페이스를 제공합니다. PID는 두 개의 PID 컨트롤러를 계단식으로 연결하여 최종 출력을 생성하는 방식으로 구현됩니다. 이 아키텍처는 고급 모드에서 이중 적분기 또는 다중 섹션 주파수 응답과 같은 기능을 지원합니다. 기본 제어 구조는 아래 블록 다이어그램에 나와 있습니다.Moku-PID-컨트롤러-그림 (4)

그림 5. Moku PID 컨트롤러의 블록 다이어그램.

PIDA와 PIDB는 모두 동일한 구조를 가지고 있습니다. PID 제어기의 동작은 다음과 같은 시간 영역 표현식으로 캡슐화될 수 있습니다.

ct = Kpe t + KI∫ et dt + KD dx t

라플라스 변환을 사용하면 이를 주파수 영역으로 변환할 수 있습니다.

C s = KPE s + KIE ss + KDE ss

PID 제어기는 사용 및 구현이 간편하여 피드백 시스템에서 일반적으로 사용됩니다. 개념적으로 각 경로는 입력과 기준 신호 사이의 측정 오차에 대한 보정을 제공합니다. 비례 항은 현재 오차를 기반으로 보정을 적용하지만 정상 상태 오차를 제거할 수는 없습니다. 적분 항은 시간에 따라 오차 신호를 누적하여 이를 해결하며, 정상 상태 오차를 0으로 유도하여 안정성을 향상시킵니다. 성능을 더욱 향상시키기 위해 미분 항은 오차의 변화율에 반응합니다.amp비례항과 적분항이 그렇지 않으면 발생할 수 있는 급격한 변동 amp실제로 PI 구성은 구현이 간단하면서도 정상 상태 오차가 낮기 때문에 널리 사용됩니다. Moku PID 컨트롤러는 적분기 및 미분 항에 포화를 설정할 수 있는 기능도 제공합니다. 이러한 포화 레벨 덕분에 시스템은 매우 낮은 주파수와 매우 높은 주파수에서 유한한 이득을 가질 수 있습니다. 저주파에서 적분기 이득을 제한하면 시스템을 최대 볼륨으로 유도할 수 있는 장기적인 노이즈 축적을 방지할 수 있습니다.tage 한계. 마찬가지로, 포화 한계를 설정하면 미분기의 고주파 잡음에 대한 무한 이득을 방지하여 성능을 향상시킬 수 있습니다. 포화 한계는 안정성을 향상시키고 튜닝에 도움이 되지만, 너무 낮게 설정하면 제어기의 오류 수정 능력이 제한되어 정상 상태 성능이 저하될 수 있습니다. 피드백 시스템과 PID 제어기에 대한 더 자세한 내용은 6부로 구성된 앱 시리즈를 참조하십시오.

  • 부분 1: 주파수 영역 제어: 전달 함수 정의
  • 부분 2: 피드백 제어: 피드백 제어 루프 구성
  • 부분 3: 안정성 및 지연: 피드백 제어 루프의 안정성 평가
  • 부분 4: 루프 셰이핑: 주파수 영역 튜닝
  • 부분 5: 제어 시스템의 액추에이터 포화 이해
  • 부분 6: PID 컨트롤러: 주파수 영역 모델 및 응용 프로그램

악기 사용

신호 입력
PID 제어기의 각 입력 채널에 대한 아날로그 프런트엔드 설정은 개별적으로 구성할 수 있습니다. 아이콘을 클릭하여 신호 입력에 대한 입력 설정을 구성하세요.

Moku-PID-컨트롤러-그림 (5)

그림 6. PID 컨트롤러의 아날로그 입력 구성.

  • AC와 DC 입력 커플링 중에서 선택하세요.
  • 50Ω와 1MΩ 입력 임피던스 중에서 선택합니다(하드웨어에 따라 다름).
  • 입력 주의를 선택하세요.

제어 매트릭스

제어 행렬은 두 개의 독립적인 PID 제어기로 입력 신호를 결합, 재조정 및 재분배합니다. 출력 벡터는 제어 행렬에 입력 벡터를 곱한 값입니다.Moku-PID-컨트롤러-그림 (6)

그림 7. 블록 다이어그램과 경로 개략도의 제어 행렬.

여기서 Path1 = a × In1 + b × In2이고 Path2 = c × In1 + d × In2입니다.

제어 행렬의 각 요소 값은 -20에서 +20 사이로 설정할 수 있습니다. 절대값이 10 미만이면 이득을 0.1씩 증가시키고, 절대값이 10에서 20 사이이면 이득을 1씩 증가시킬 수 있습니다. 따라서 t,, 행렬을 사용하여 두 입력 신호를 더하거나 빼서 PID 제어기에 차동 또는 공통 모드 입력을 사용할 수 있습니다.

PID 컨트롤러
각 채널에는 두 채널의 입력을 결합하는 제어 행렬 뒤에 배치된 독립적인 PID 컨트롤러가 장착되어 있습니다. 이러한 구성을 통해 신호 혼합 후 각 채널의 피드백 경로를 정밀하게 제어할 수 있습니다. 두 개 이상의 채널을 사용할 수 있는 경우, 상단의 화살표를 클릭하여 다른 채널에 접근할 수 있습니다. 각 제어 행렬은 두 개의 PID 블록에 데이터를 제공하며, 각 블록은 tu에서 출력에 연결됩니다. 신호 경로는 PID 계측기에서 블록 다이어그램으로 표시됩니다. PID 게인을 구성하려면 PID 블록을 선택한 후 기본 모드 또는 고급 모드에서 작동할 수 있습니다.

Moku-PID-컨트롤러-그림 (8)

그림 8. Moku에서 여러 PID에 액세스하기: Pro.

기본 모드

PID 컨트롤러의 기본 모드는 PID 게인을 변경하는 간단한 방법을 제공합니다.Moku-PID-컨트롤러-그림 (7)

그림 9. PID 블록의 기본 모드에 접근하기 위한 인터페이스.

  1. 해당 게인 매개변수에 대한 활성화/비활성화 버튼입니다.
  2. 각 이득 매개변수에 대한 숫자를 관찰하거나 입력할 필드입니다.
  3. 해당 대화형 PID 응답 플롯.
  4. 플롯의 마커는 활성화된 이득 매개변수를 나타냅니다.
  5. 크기 그래프와 위상 그래프 사이를 전환합니다.
  6. PID 컨트롤러의 전체 이득을 늘리거나 줄입니다.
  7. 기본 모드와 고급 모드 사이를 전환합니다.
  8. PID 블록을 닫습니다.

다양한 매개변수의 이득 필드는 아래와 같습니다.

표 1. PID 블록의 매개변수

Moku-PID-컨트롤러-그림 (10)

빠른 PID 구성
PID 컨트롤러의 기본 모드에서는 사용자가 블록을 열지 않고도 스크린샷에 표시된 대로 비례, 적분기, 미분기를 변경할 수 있습니다.

Moku-PID-컨트롤러-그림 (11)

그림 10. PID 블록에서 빠른 제어에 액세스합니다.

  1. 비례(P), 적분기(I), 미분(D)에 대한 활성화/비활성화 버튼입니다.
  2. 각 이득 매개변수에 대한 숫자를 관찰하고/또는 입력할 필드-

고급 모드
PID 제어기의 고급 모드는 PID 제어기의 게인 설정을 수동으로 조정할 수 있는 유연성을 제공합니다. 사용자는 두 개의 PID 캐스케이드 블록(섹션 A와 섹션 B)에서 각 게인 매개변수에 접근할 수 있습니다. 두 섹션의 결합된 응답은 PID 응답 플롯에 표시됩니다.Moku-PID-컨트롤러-그림 (12)

그림 11. PID 블록의 고급 모드 인터페이스에 액세스합니다.

  1. 해당 섹션을 선택하려면 활성화/비활성화 버튼을 클릭합니다. 한 섹션을 비활성화하면 다른 섹션만 활성화됩니다. 두 섹션을 모두 비활성화하면 패스스루/신호 릴레이 로직이 실행됩니다.
  2. 각 섹션에서 해당 게인 매개변수를 활성화/비활성화합니다.
  3. 각 이득 매개변수에 대한 숫자를 dB 또는 Hz로 관찰하거나 입력할 필드입니다.
  4. 해당 PID 응답 플롯.
  5. 크기 그래프와 위상 그래프 사이를 전환합니다.
  6. PID 블록을 닫습니다.

다양한 매개변수의 이득은 아래와 같습니다.

표 2. PID 섹션의 다양한 매개변수Moku-PID-컨트롤러-그림 (13)

메모: 이중 적분기는 섹션 A와 섹션 B의 적분기를 계단식으로 연결하여 고급 모드에서 구현할 수 있습니다.

컨트롤러 경로 설정
PID 컨트롤러의 다른 블록 다이어그램 요소에는 처리 경로에서 신호를 활성화/비활성화하는 스위치, 입력 신호 또는 제어 신호에 적용할 수 있는 오프셋, 볼륨 적용 등이 포함됩니다.tag출력 채널에 대한 제한.

Moku-PID-컨트롤러-그림 (14)

그림 12. PID 컨트롤러 경로 설정.

  1. 컨트롤러 앞에 입력 오프셋을 입력하세요.
  2. 컨트롤러로 가는 입력 신호의 입력 스위치를 열거나 닫습니다.
  3. 컨트롤러에서 출력으로 출력 스위치를 열거나 닫습니다.
  4. 출력으로 생성되기 전에 출력 오프셋을 입력하세요.
  5. 볼륨 활성화/비활성화tage 리미터.
  6. 높은 볼륨과 낮은 볼륨을 입력하세요tag제한합니다.
  7. 출력을 활성화/비활성화하고 출력 이득을 설정합니다(해당되는 경우).

오프셋
DC 오프셋은 컨트롤러 전과 후 모두 신호에 적용될 수 있습니다. 입력 오프셋은 PID 블록에 입력되기 전에 측정된 프로세스 변수에 더하거나 뺄 수 있습니다. 이는 센서 교정 오류를 수정하거나 오류 지점에서 알려진 편차를 처리하는 데 사용됩니다. 출력 오프셋은 액추에이터 또는 시스템으로 전송되기 전에 PID 블록의 출력에 더해집니다. 이러한 오프셋은 시스템의 작동을 알려진 공칭값 주변으로 유지하거나 액추에이터가 작동하기 위해 기본 바이어스가 필요할 때 사용됩니다.

스위치
스위치는 제어 루프를 활성화하거나 비활성화하는 데 사용할 수 있습니다. 스위치가 열리면 입력 스위치는 컨트롤러에 0을 공급하고, 출력 스위치는 출력에 0을 제공합니다. 입력 스위치를 클릭하고 닫으면 입력 신호가 다시 컨트롤러에 공급됩니다. 마찬가지로, 출력 스위치를 클릭하면 컨트롤러 신호가 출력 신호 경로로 전달됩니다. 스위치가 열리고 닫힐 때마다 PID 컨트롤러의 적분기 및 미분기 레지스터가 초기화됩니다.

권tage 제한
권tag출력 포트에서 신호가 생성되기 전에 제한을 적용할 수 있습니다. 이러한 제한은 출력이 해당 볼륨으로 유지되도록 보장합니다.tag신호가 지정된 임계값을 넘을 때마다 e 레벨이 발생합니다. 예를 들어ample, 양의 볼륨으로만 작동하는 시스템을 고려하십시오.tag예. 입력 오프셋은 출력 오프셋을 통해 양수 레벨로 복귀하는 영점 교차 오류 신호를 생성하는 데 유용합니다. 볼륨tage 제한은 최소 볼륨을 보장하는 데 유용할 것입니다.tage는 항상 0보다 큽니다.

데이터 관찰

내장형 오실로스코프

Moku-PID-컨트롤러-그림 (15)

그림 13. 프로브 포인트 신호 view내장된 오실로스코프에 삽입됨.Moku-PID-컨트롤러-그림 (16)

데이터 로깅 

Moku-PID-컨트롤러-그림 (17) Moku-PID-컨트롤러-그림 (18)

그림 14. PID 컨트롤러에 내장된 데이터 로거.

내장된 데이터 로거는 네트워크를 통해 스트리밍하거나 Moku의 내장 스토리지에 데이터를 저장할 수 있습니다. 자세한 내용은 데이터 로거 사용 설명서를 참조하세요. 스트리밍에 대한 자세한 내용은 API 참조를 참조하세요.

데이터 내보내기
공유 아이콘 을 클릭하여 데이터를 내보내세요. 활성 프로브 포인트는 라이브 데이터 내보내기 또는 로깅에서 캡처됩니다. 내장 오실로스코프 또는 데이터 로거를 열어 라이브 데이터와 로깅된 데이터를 각각 내보내세요.

라이브 데이터 

Moku-PID-컨트롤러-그림 (19)

그림 15. 데이터 내보내기 사용자 인터페이스 및 설정.

라이브 데이터를 저장하려면

  1. 내보낼 데이터 유형을 선택하세요
    • 추적 모든 가시적 신호 추적에 대한 추적 데이터를 CSV 또는 MATLAB 형식으로 저장합니다.
    • 스크린샷: 앱 창을 PNG 또는 JPG 형식의 이미지로 찍습니다.
    • 설정은 현재 악기 설정을 TXT에 저장합니다. file.
    • 측정 기능은 활성 측정값을 CSV 또는 MATLAB 형식으로 저장합니다.
    • 고해상도 데이터, 모든 표시 채널에 대한 통계 값의 전체 메모리 깊이, LI, CSV, HDF5, MAT 또는 NPY 형식입니다.
  2. 내보내기 형식을 선택하세요.
  3. 선택하세요 File내보내기에 대한 이름 접두사입니다. 기본값은 "MokuPIDControllerData"이며 원하는 대로 변경할 수 있습니다. file영숫자 및 밑줄의 이름입니다. 타임스탬프amp 그리고 데이터 형식은 접두사에 추가되어 다음을 보장합니다. file이름은 고유합니다. 예를 들어amp파일: “MokuPIDControllerData_YYYYMMDD_HHMMSS_Traces.csv”
  4. 텍스트 기반으로 저장할 추가 주석을 입력하세요. file 헤더.
  5. 로컬 컴퓨터에서 내보내기 대상을 선택하세요. "내 file"s" 또는 "공유"를 선택하면 내보내기 버튼을 클릭하면 정확한 위치가 선택됩니다. 내 파일을 사용하여 여러 내보내기 유형을 동시에 내보낼 수 있습니다. Files 및 공유가 가능하지만, 한 번에 하나의 내보내기 유형만 클립보드로 내보낼 수 있습니다.
  6. 데이터를 내보내거나
  7. 내보내지 않고 데이터 내보내기 창을 닫습니다.

기록된 데이터Moku-PID-컨트롤러-그림 (20)

그림 16. File 사용자 인터페이스 및 설정 내보내기.

기록된 데이터를 저장하려면:

  1. 모두 선택 file다운로드 또는 변환을 위해 장치의 메모리에 기록됩니다.
  2. 선택한 삭제 file/에스.
  3. 찾아보고 선택하세요 file/s를 눌러 다운로드하거나 변환하세요.
  4. 선택 사항을 선택하세요 file 변환 형식.
  5. 선택한 항목을 내보낼 위치를 선택하세요 file에.
  6. 데이터를 내보냅니다.
  7. 내보내지 않고 데이터 내보내기 창을 닫습니다.

Examp레

피드백 시스템에서 PID 사용
Moku PID 컨트롤러는 다양한 피드백 시스템에 직접 통합될 수 있습니다. 간단한 예ample는 PID 컨트롤러를 사용하여 탱크 내 유체의 흐름을 제어하는 ​​것을 포함합니다.Moku-PID-컨트롤러-그림 (21)

그림 17. 물탱크 시스템의 블록 다이어그램.

탱크 시스템의 간단한 블록 다이어그램을 생각해 보겠습니다. 탱크는 두 개의 밸브를 사용하여 탱크로 유입되는 유체의 유량을 제어합니다. 센서는 탱크 내 유체 수위를 측정하는 데 사용되며, Moku에 볼륨(volume)으로 제공됩니다.tage 신호. 그러면 Moku PID 컨트롤러가 밸브를 제어하는 ​​신호를 생성합니다.

  • 1단계: 신호 입력에 대한 아날로그 프런트엔드 설정을 구성합니다.
    입력에 대한 아날로그 프런트엔드 설정을 지정합니다. 이 경우 두 입력 모두 소스와 일치하도록 50Ω 입력 임피던스, -20dB 감쇠, DC 커플링을 사용합니다.
  • 2단계: 제어 매트릭스 구성
    제어 경로 1에서 Input1을, 제어 경로 2에서 Input1을 받도록 제어 행렬을 구성합니다. 두 시스템 모두 동일한 수위 정보가 필요하므로 두 제어 경로 모두 동일한 정보를 사용합니다. 행렬은 [1, 0; 1, 0] 값을 취합니다.
  • 3단계: 입력 및 출력 오프셋 구성
    입력 오프셋은 기준 설정점을 제공합니다. 밸브에 따라 높이는 볼륨으로 변환될 수 있습니다.tag스케일링 계수를 사용합니다. 이를 사용하여 기준 DC 오프셋을 생성하고 오류 신호를 생성할 수 있습니다. 밸브는 단극 모드로 작동하므로 출력 오프셋은 신호가 항상 양(+)이 되도록 해야 합니다. 이는 볼륨을 활성화하여 강화할 수 있습니다.tage는 최소 0V를 갖도록 제한됩니다.Moku-PID-컨트롤러-그림 (22)

그림 18. 탱크 시스템에서 피드백을 구현하기 위한 PID 컨트롤러 인터페이스.

  • 4단계: PID 블록 구성
    PID 제어기는 원하는 작동 구성으로 설정할 수 있습니다. 탱크 시스템에 대한 개루프 분석을 통해 최적값을 계산할 수 있습니다. 또는 제어 루프를 매우 낮은 게인으로 활성화하고 불안정해질 때까지 게인을 천천히 증가시킬 수 있습니다.
  • 5단계: 출력을 활성화합니다
    PID 블록이 구성되면 출력을 활성화할 수 있습니다. 이 출력은 밸브 작동을 제어하는 ​​데 사용됩니다.
  • 6단계: 컨트롤러 입력 및 출력을 관찰하세요
    PID 컨트롤러의 입력 채널과 출력에 프로브를 놓습니다.

추가 도구

메인 메뉴
메인 메뉴는 왼쪽 상단 모서리에 있는 아이콘을 클릭하면 접속할 수 있습니다.

Moku-PID-컨트롤러-그림 (23)

AI 도움말… Moku 관련 도움말을 제공하도록 훈련된 AI와 채팅할 수 있는 창을 엽니다(Ctrl/Cmd+F1).
내 장치 기기 선택 화면으로 돌아갑니다
스위치 다른 악기에
설정 저장/호출

  • 현재 악기 상태 저장(Ctrl/Cmd+S)
  • 마지막으로 저장된 악기 상태 로드(Ctrl/Cmd+O)
  • 현재 계측기 설정을 표시하고 설정을 내보낼 수 있는 옵션도 제공합니다.

기기 재설정 기본 상태로(Ctrl/Cmd+R)
동기화 악기 다중 악기 모드의 슬롯*
외부 10MHz 클록 선택은 내부 10MHz 클록을 사용할지 여부를 결정합니다.
클록 블렌딩 구성 시계 혼합 구성 팝업을 엽니다 *
전원 공급 장치 액세스 패널*
File 관리자 액세스 도구
File 전환하다r 액세스 도구
선호사항 액세스 도구
가능하다면 현재 설정이나 장치를 사용하세요.

도와주세요 

  • Liquid Instruments web사이트가 기본 브라우저에서 열립니다
  • 단축키 목록(Ctrl/Cmd+H)
  • 매뉴얼 기본 브라우저(F1)에서 사용자 매뉴얼을 엽니다.
  • Liquid Instruments 팀에 문제를 보고하세요
  • 개인정보 보호정책이 기본 브라우저에서 열립니다.
  • 진단 내보내기는 진단을 내보냅니다. file Liquid Instruments 팀에 지원을 요청하세요.
  • Show 앱 버전에 대한 업데이트나 라이선스 정보를 확인하세요.

File 변환기 

그만큼 File 변환기는 메인 메뉴에서 액세스할 수 있습니다. File 변환기는 로컬 컴퓨터의 Moku 바이너리(.li) 형식을 .csv, .mat, .hdf5 또는 .npy 형식으로 변환합니다. 변환된 file 원본과 같은 폴더에 저장됩니다. file.Moku-PID-컨트롤러-그림 (24)

그림 20. File 변환기 사용자 인터페이스.

변환하려면 file

  1. 선택하세요 file 유형.
  2. 열기 file (Ctrl/Cmd+O) 또는 폴더(Ctrl/Cmd+Shift+O) 또는 끌어서 놓기 File 변환기로 변환 file.

환경 설정 및 설정

기본 설정 패널은 메인 메뉴를 통해 접근할 수 있습니다. 여기에서 각 채널의 색상 표현을 재지정하고, 밝은 모드와 어두운 모드 사이를 전환하는 등의 작업을 수행할 수 있습니다. 본 설명서 전체에서 기본 색상은 기기의 기능을 나타내는 데 사용됩니다.

Moku-PID-컨트롤러-그림 (25)

그림 21. 데스크톱(a) 및 iPad(b) 앱에 대한 기본 설정 및 설정.

  1. 앱 테마를 다크 모드와 라이트 모드 간에 변경합니다.
  2. 계기 창을 닫기 전에 경고를 표시할지 여부를 선택합니다.
  3. 입력 채널과 연관된 색상을 변경하려면 탭하세요.
  4. 출력 채널과 연관된 색상을 변경하려면 탭하세요.
  5. 수학 채널과 관련된 색상을 변경하려면 탭하세요.
  6. 마지막으로 사용된 설정 또는 기본값으로 기기를 열지 여부를 선택합니다.
  7. 자동 저장된 설정을 모두 지우고 기본값으로 재설정합니다.
  8. 설정을 저장하고 적용합니다.
  9. 모든 애플리케이션 환경 설정을 기본 상태로 재설정합니다.
  10. 앱의 새 버전이 출시되면 알림을 받으세요. 업데이트를 확인하려면 기기가 인터넷에 연결되어 있어야 합니다.
  11. 화면의 터치 포인트를 원으로 표시합니다. 데모에 유용할 수 있습니다.
  12. 설치된 Moku 애플리케이션과 라이센스에 대한 정보를 공개합니다.

외부 기준 클록

Moku는 외부 기준 클럭 사용을 지원할 수 있으며, 이를 통해 Moku는 여러 Moku 장치 또는 다른 실험실 장비와 동기화하거나, 더 안정적인 타이밍 기준에 고정하거나, 실험실 표준과 통합할 수 있습니다. 기준 클럭 입력 및 출력은 장치 후면 패널에 있습니다. 각 외부 기준 클럭 옵션은 하드웨어에 따라 달라집니다.view Moku에 사용 가능한 외부 참조 옵션입니다.

참조 입력: 다른 Moku, 실험실 주파수 표준 또는 원자 참조(예: )와 같은 외부 소스에서 클록 신호를 수신합니다.amp(루비듐 시계 또는 GPS 기반 발진기).

참조 출력 : 동기화가 필요한 다른 장비에 Moku 내부 참조 클록을 공급합니다.

신호가 손실되거나 주파수가 맞지 않으면 Moku는 기준 신호가 돌아올 때까지 자체 내부 클럭을 사용합니다. 이 경우, 소스가 활성화되어 있고 임피던스가 올바른지 확인하십시오. amp경도, 허용 오차, 주파수 및 변조가 기준에 첨부됩니다. 장치 사양서에서 필요한 사양을 확인하십시오. 기준이 범위 내로 돌아오면 상태가 "검증 중"으로 변경되고, 잠금이 다시 설정되면 "유효"로 변경됩니다.

10MHz 외부 기준

10MHz 외부 레퍼런스 기능을 사용하려면 Moku 앱의 메인 메뉴에서 "외부 10MHz 클럭" 아래에 있는 "항상 내부 클럭 사용"을 비활성화해야 합니다. Moku 레퍼런스 입력에 외부 신호가 입력되고 Moku가 해당 신호에 잠기면 앱에 팝업이 표시됩니다. 일부 기기에서는 외부 레퍼런스 정보가 LED 상태 표시등에도 표시됩니다. 자세한 내용은 Moku 빠른 시작 가이드를 참조하세요.Moku-PID-컨트롤러-그림 (26)

그림 22. "항상 내부 참조 사용"이 비활성화되고 외부 참조를 사용하는 Moku 기본 메뉴.

클록 블렌딩 구성

가능한 경우, Moku는 최대 4개의 클럭 소스를 동시에 혼합하여 모든 시간 척도에서 더욱 정확한 위상, 주파수 및 간격 측정을 제공합니다. 저위상 잡음 Voltage-Controlled Crystal Oscillator(VCXO)는 최적의 광대역 위상 잡음 및 안정성을 위해 1 ppb 오븐 제어 수정 발진기(OCXO)와 혼합됩니다. 이 VCXO는 외부 주파수 기준 및 GPS 제어와 추가로 혼합하여 Moku를 실험실 및 UTC와 동기화할 수 있습니다. VCXO와 OCXO는 항상 클럭 생성 신호에 사용됩니다. 외부 및 1 pps 기준은 선택 사항이며 주 메뉴의 "클럭 혼합 구성..." 설정에서 활성화 또는 비활성화할 수 있습니다. 루프 대역은 그림 23에 표시된 다양한 k 소스 구성에 따라 조정되며, 대역의 주파수는 각 발진기의 위상 잡음이 지배적인 위치를 나타냅니다. 자세한 내용은 Mok: DD e lta에서 클럭 혼합 작동 방식을 참조하십시오.

Moku-PID-컨트롤러-그림 (27)

그림 23. 외부 10MHz 주파수 참조와 GNSS가 활성화된 Moku 클록 혼합 구성 대화 상자.

  1. VCXO 지터 기준은 항상 클록 생성에 사용되어 가장 낮은 노이즈로 고주파 지터를 처리합니다.
  2. OCXO 지터 기준은 항상 클록 생성에 사용되어 중간 기간 안정성을 보장합니다.
  3. 외부 10/100MHz 주파수 기준은 로컬 발진기의 드리프트를 교정하기 위해 "10MHz" 또는 "100MHz" 외부 기준을 사용하며, 10MHz와 100MHz 소스 간에 변경될 때마다 Moku를 다시 시작해야 합니다.
  4.  1pps 동기화 기준은 "외부" 또는 "GNSS" 기준 신호를 사용하여 UTC와 동기화하고 로컬 발진기의 드리프트를 보정합니다. 추정된 클럭 안정성은 기준 신호 성능이 로컬 OCXO/VCXO 타임베이스(현재 블렌딩되어 있으며, 활성화된 경우 외부 10/100MHz 외부 기준 신호에 의해 조정됨)와 비교하여 얼마나 차이가 나는지를 측정한 값입니다.

자주 묻는 질문

Moku PID 컨트롤러를 온도 및 레이저 주파수 안정화 이외의 다른 애플리케이션에도 사용할 수 있나요?

컨트롤러는 이러한 애플리케이션에 맞게 최적화되어 있지만, 적절한 튜닝을 통해 다른 피드백 제어 시스템에도 적용할 수 있습니다.

Moku API는 모든 운영 체제와 호환됩니까?

Moku API는 Python, MATLAB, Lab에서 사용 가능합니다.VIEW등을 지원하여 다양한 운영 체제와 호환됩니다.

문서 / 리소스

PDF thumbnailPID 컨트롤러
User Manual · PID, PID Controller, Controller

참고문헌

질문하기

Use this section to ask about setup, compatibility, troubleshooting, or anything missing from this manual.

질문하기

Ask about setup, compatibility, troubleshooting, or anything missing from this manual. Name and email are optional.