Printer Casus/Handleiding experimenten

From Control Systems Technology Group

(Difference between revisions)
Jump to: navigation, search
Line 85: Line 85:
Gebruik het Simulink model ''printer01.mdl'' (zie Figuur 1.2) als basis voor het opzetten van experimenten, i.e. voor het meten aan en aansturen van de printerkop. Open het model vanuit Matlab via het commando ''>>printer01''.
Gebruik het Simulink model ''printer01.mdl'' (zie Figuur 1.2) als basis voor het opzetten van experimenten, i.e. voor het meten aan en aansturen van de printerkop. Open het model vanuit Matlab via het commando ''>>printer01''.
 +
[[File:Printer01_mdl.png|center|thumb|350px]]
 +
 +
 +
 +
Het model bevat het '''Printer Interface Block''', dat zorgt voor de communicatie met de printer. De ingang van het blok is de stuurspanning in volt. De eerste uitgang van het blok geeft de waarde van de encoder counter (de positie van de printerkop in encoder counts). Na de initialisatie procedure staat deze teller op 0. De tweede uitgang geeft de status van de printer en de derde uit-
 +
gang geeft een tijdsignaal in [s]. Als een experiment wordt opgestart, begint een initialisatie procedure die de printerkop automatisch naar zijn initi ̈le positie brengt (status := 1, 2). De gebruiker krijgt pas toegang tot de printer na deze initialisatie procedure (status := 3). In praktijk betekent dit dat de printer pas na de initialisatie procedure op ingangssignalen van de gebruiker reageert. De derde uitgang, het tijdsignaal, dient gebruikt te worden om een subsysteem met daarin de zelf ontworpen aansturing te triggeren nadat de initialisatie procedure is afgerond (het blok '''Stuursignaal''' in Figuur 1.2). Tenslotte bevat de printer-software in het '''Printer Interface Block''' een beveiligingslaag om crashes bij instabiele regelaars te voorkomen. Dit betekent dat de uiterste standen van de printerkop als een soort demper worden gebruikt. De status wordt dan 4 en de gebruiker verliest toegang tot de printer waarna het experiment opnieuw
 +
opgestart moet worden.
 +
 +
 +
In het menu '''Simulation''', submenu '''Configuration parameters''' vind je de belangrijkste simulatie parameters. Onder de tab '''Solver''' kun je de '''Stop time''' die aangeeft hoe lang je experiment duurt, veranderen. Verder kun je onder de tab '''Data Import/Export''' het aantal data punten dat bewaart wordt veranderen of deze limiet uitvinken. Verander de andere instellingen niet!
 +
 +
 +
In Sectie 1.3 wordt uitgelegd hoe een experiment vanuit dit Simulink model kan worden opgestart.
 +
 +
 +
 +
==  Referentie generator Ref3 ==
= Start-up en experimenten =
= Start-up en experimenten =

Revision as of 15:11, 9 September 2011

Handleiding voor het meten aan en regelen van de experimentele HP printer opstelling

Behorende bij de casus De Printerkop (4G031)



---

Deze pagina is afgeleid van het orginele document: [1].


In deze handleiding wordt de benodigde #Hardware en #Software voor het meten aan en regelen van de experimentele HP printer opstelling die bij de casus De Printerkop (4G031) wordt gebruikt, besproken. #Start-up en experimenten bevat een introductie tot het gebruik van de opstelling en het daadwerkelijk uitvoeren van experimenten. Voor het gebruik van een opstelling dien je je in te schrijven op de daarvoor bestemde inschrijflijsten in SEL3. Hierbij mag je als groep iedere keer maximaal 1 keer tegelijk voor 1 opstelling inschrijven. Aan de balie in SEL3 kun je de benodigde TUeDACS en toebehoren lenen. Bijna elke dag zal gedurende een aantal uur hulp (Bas Coenen) aanwezig zijn in SEL3 waar je je vragen kwijt kunt. De uren waarop Bas aanwezig is, staan op de inschrijflijsten aangegeven. Voor vragen kun je terecht bij Bas Coenen (s.a.m.coenen@student.tue.nl) en Gerrit Naus (g.j.l.naus@tue.nl, tel 4092, Wh -1.142). De projectco ̈rdinator is Ren ́ van de Molengraft (m.j.g.v.d.molengraft@tue.nl, tel 2998, Wh -1.141).


Contents

Hardware

Voor de casus wordt een uitgeklede A3-formaat HP printer gebruikt, zie Figuur 1. De benodigde hardware voor de experimentele opstelling is in Tabel 1 opgenomen. Je dient zelf voor een notebook en USB-stick te zorgen.


Figuur 1
  1. experimentele HP printer opstelling (zie Figuur 1.1) inclusief kabels
  2. TUeDACS real-time data acquisition module inclusief kabels
  3. versterker inclusief BNC-BNC kabel
  4. notebook
  5. USB-stick (om data en files op te kunnen slaan)
  6. bootable TUeDAX Linux Live DVD for TUeDACS QAD/AQI devices v4.0 (de USB ONLY! versie)


De printerkop wordt door een gelijkstroommotor aangedreven via een riemoverbrenging. De positie van de printerkop wordt gemeten met behulp van een lineaire incrementele encoder. De optische encodersensor is in de printerkop gemonteerd. Uiterst links is een eind-switch aangebracht die gebruikt wordt om de positie van de printerkop te initialiseren. Met het TUeDACS-systeem is het mogelijk om via een notebook metingen aan de opstelling te verrichten en tevens de printer real-time aan te sturen. De versterker zorgt voor de benodigde stroomversterking van het stuursignaal dat vanuit de TUeDACS naar de motor wordt gestuurd.


De kabels van de hardware dienen bevestigd te worden zoals in tabel 1.2 is aangegeven. Verder dienen de versterker en de TUeDACS van voedings-kabels voorzien te worden. LET OP: schakel de versterker NOOIT in (ON ) voordat de er een stuursignaal is gedefinieerd door de Wintarget software (zie Sectie 1.3). Een crash van de printer kan het gevolg zijn. Op sommige oudere versterkers staat nog 0 − 2, 5 V in plaats van +/ − 2, 5 V. Dit is incorrect, alle versterkers hebben een bereik van +/ − 2, 5 V.


I/O Printer I/O Versterker I/O TUeDACS I/O Notebook
motor ingang LOAD
encoder uitgang QCNT 1
eind-switch I/O uitgang DIGITAL I/O
+/ − 2, 5 V in DAC 1
USB connector USB connector


Software

Voor het opzetten van de verbinding tussen het notebook en de experimentele opstelling wordt de TUeDAX Live DVD v4.0 (USB ONLY!) gebruikt (zie Tabel 1.1). De relevante software op de DVD is:

  • Matlab7p0 (R14) met Simulink en Real-Time Workshop
  • Wintarget
  • Simulink model printer01.mdl voor de aansturing
  • Referentie generator Ref3
  • Realtime signal monitor QADScope
  • Konqueror (Web Browser)

De TUeDAX Live DVD v4.0 is gebaseerd op Knoppix 5.1.1 (www.knoppix.org) en bevat een RTAI-patched Linux kernel (www.rtai.org), Matlab/Simulink/RTW R14 en Wintarget real-time target voor de Real-Time Workshop (RTW). Het voordeel van TUeDAX is dat het een stand-alone, ready-to-use installatie is (er is geen installatie van software nodig), waarmee met hoge bandbreedte een real-time verbinding met een opstelling kan worden opgezet. Versie 4.0 heeft alleen USB support. Je kunt de PCMCIA-kaart dus niet gebruiken.

Om de software te gebruiken, moet er vanaf de TUeDAX Live DVD opgestart worden. Stop de DVD in de DVD-speler en start het notebook op met de DVD-speler als opstartapparaat. Afhankelijk van de bios-instelling van het notebook zal dit automatisch gaan of is een actie van de gebruiker nodig, b.v. het intoetsen van een karakter zoals aangegeven op het scherm. Als alles goed gaat, verschijnt uiteindelijk een full-screen grafische desktop die een vage gelijkenis vertoont met het welbekende Windows. Dit is de KDE desktop van Linux.

Om Matlab op te starten klik je ́ ́n keer met de muis op het Matlab R14-icoon op de Desktop (dit is een ander icoon dan je vanuit Windows gewend bent). Mocht je per ongeluk dubbel-klikken, sluit dan beide opgestarte Matlab-sessies af en begin opnieuw.

Het programma Konqueror (Web Browser) kan als een soort Explorer gebruikt worden. In de startbalk bevindt zich een shortcut waarmee je het programma kunt opstarten.

Het gebruik van het Simulink model printer01.mdl en de referentie generator Ref3 wordt in de volgende secties besproken. Daarnaast worden enkele nuttige tips voor het gebruik van Simulink gegeven en de werkwijze voor het opslaan van data beschreven.

Simulink model

Gebruik het Simulink model printer01.mdl (zie Figuur 1.2) als basis voor het opzetten van experimenten, i.e. voor het meten aan en aansturen van de printerkop. Open het model vanuit Matlab via het commando >>printer01.


Het model bevat het Printer Interface Block, dat zorgt voor de communicatie met de printer. De ingang van het blok is de stuurspanning in volt. De eerste uitgang van het blok geeft de waarde van de encoder counter (de positie van de printerkop in encoder counts). Na de initialisatie procedure staat deze teller op 0. De tweede uitgang geeft de status van de printer en de derde uit- gang geeft een tijdsignaal in [s]. Als een experiment wordt opgestart, begint een initialisatie procedure die de printerkop automatisch naar zijn initi ̈le positie brengt (status := 1, 2). De gebruiker krijgt pas toegang tot de printer na deze initialisatie procedure (status := 3). In praktijk betekent dit dat de printer pas na de initialisatie procedure op ingangssignalen van de gebruiker reageert. De derde uitgang, het tijdsignaal, dient gebruikt te worden om een subsysteem met daarin de zelf ontworpen aansturing te triggeren nadat de initialisatie procedure is afgerond (het blok Stuursignaal in Figuur 1.2). Tenslotte bevat de printer-software in het Printer Interface Block een beveiligingslaag om crashes bij instabiele regelaars te voorkomen. Dit betekent dat de uiterste standen van de printerkop als een soort demper worden gebruikt. De status wordt dan 4 en de gebruiker verliest toegang tot de printer waarna het experiment opnieuw opgestart moet worden.


In het menu Simulation, submenu Configuration parameters vind je de belangrijkste simulatie parameters. Onder de tab Solver kun je de Stop time die aangeeft hoe lang je experiment duurt, veranderen. Verder kun je onder de tab Data Import/Export het aantal data punten dat bewaart wordt veranderen of deze limiet uitvinken. Verander de andere instellingen niet!


In Sectie 1.3 wordt uitgelegd hoe een experiment vanuit dit Simulink model kan worden opgestart.


Referentie generator Ref3

Start-up en experimenten


Cite error: <ref> tags exist, but no <references/> tag was found
Personal tools