Willkommen

Herzlich willkommen auf unserer Projektseite!
Auf dieser Homepage erhalten Sie Informationen rund um das Projekt Balancefan.

Kurzbeschreibung

Deutsch Der Balancefan hat das Ziel einen Regelkreis darzustellen.Er ist als Übungsobjekt im Unterrichtsgegenstand Messtechnik gedacht. Der Balancefan nimmt die Form einer Wippe an. Am Ender einer langen Stange ist ein Gleichstrommotor befestigt. Dieser bewegt die Stange auf und ab. In der Mitte der Stange befindet sich ein Beschleunigungssensor. Er misst den Winkel und gibt eine entsprechende Spannung zurück. Durch einen PID Regler wird die Spannungszufuhr geregelt. Ein modifiziertes Motorboard wird zur Steuerung als Interface verwendet.

Unser Projekt wird bearbeitet und erstellt an der HTL Mössingerstraße


English The balance fan has the goal to represent a loop. He is inteded as a practice object in the subject of measurement. The Balance Fan takes the form of a seesaw. A DC motor is attached to the end of a long rod. This moves the rod up and down. In the middle of the pole there is an acceleration sensor. He measures the angle and returns a corresponding voltage. A PID controller regulates the voltage supply. A modified Mototboard is used as an Interface .

Details

Hier werden die Details des Projektes in den verschiedenen Stadien erklärt


Hardware

Der Balancefan-Mechanik

In dem Bild sieht man die derzeitige Mechanik des Balancefans. Das Gewicht am Ende der Stange dient zum Ausbalancieren der Stange. Der Beschleunigungssensor ist noch nicht weiter verkabelt. Der Sensor misst die Veränderungen an der Y-Achse.


Design

Der Balancefan-Oberflächendesign

Hier sieht man das in Draft Sight erstellte Oberflächenlayout. Das Design ist einem Regelkreis nachempfunden. Die Spannung - und damit die Position der Stange - ist am Anfang einzustellen. Von dieser Spannnung wird die momentane Spannung abgezogen. Das Ergebnis wird in den Regler geführt. Von dort geht es weiter in die Regelstrecke, wo eine zusätzliche Störung in Form einer LED hinzugeführt wird. Das Resultat ist die Ausgangsspannung, die wiederum zurückgeführt wird, um die Position der Stange weiter zu verfeinern. Die LED-Reihen dienen dazu den Soll-Wert(die erwünschte Position) und den Ist-Wert(die momentane Position) darzustellen.


Schaltplan Subtrahierer

Der Balancefan-Schaltplan: Subtrahierer

Der Schaltplan zeigt einen Subtrahierer. Dieser nimmt den Ist-Wert - Eingang 1 - der Spannung und zieht ihn vom Soll-Wert - Eingang 2 - ab. Die Differenz von Ist- zu Soll-Wert wird weitergegeben.


Schaltplan Regler

Der Balancefan-Schaltplan: Regler

Anbei findet sich der Schaltplan eines paralellen PID-Reglers. Bei diesem sind die P, I und D Anteile paralell geschalten. Die Spannnung, welche am Eingang von dem Subtrahierer übernommen wird, wird von den einzelnen P-,I- und D-Anteilen addiert und durch einen Summierverstärker zum Ausgang geleitet.
PID-Regler sind eine Kombination aus P, I & D Reglern. Sie werden vor allem dann verwendet, wenn ein Ausregeln auf den Sollwert und eine hohe Regeldynamik gebraucht werden.


Schaltplan Strecke

Der Balancefan-Schaltplan: Strecke

Die Strecke wird mit einer Puls-Weiten-Modulation(PWM) umgesetzt. Eine PWM dient der Übertragung von Signalen. Dabei werden Daten in elektrische Signale umgewandelt. Die Dauer der Signalpulse hängt von den Daten ab.


Schaltplan LED-Anzeige

Der Balancefan-Schaltplan: LED-Anzeige

Dieser Schaltplan erzeugt die LED-Anzeigen. Es werden 2 Platinen benötigt- eine für jede Anzeige. Die erste Anzeige beschreibt den Soll-Wert, die zweite den Ist-Wert. Eine LED-Anzeige besteht aus je 10 hintereinander gesetzten LEDs. Je höher die Spannung, desto mehr LEDs werden eingeschaltet.


Schaltplan Basisplatine

Der Balancefan-Schaltplan: Basisplatine

Die Basisplatine dient dazu die einzelnen Platinen auf eine gesamte Platine zu stecken. Somit hat man dann die gesamte Regelung auf einer Platine.

Dadurch, dass man so viele einzelne Platinen hat, kann man Fehler, falls diese vorhanden sind, schneller ausfindig machen. Man kann dann die Fehler auch schneller korrigieren und muss somit nicht eine gro├če Platine neu machen.

Our Awesome Team

Hier finden sich diejenigen, die an diesem Projekt mitarbeiten.

Julia Ottitsch

Erstellung Schaltplan, Motorik

Lisa Schöttl

Erstellung Interface, Sensorik


Prof. Dipl.-Ing. Herwig Guggi

Betreuer