Projekt 41: Temperaturregelkreis

Autoren: Osthoff, Hötzel
Betreuer: Prof. Göbel

Aufgabe

Erstellung einer Regelung für ein Heizfläche-Lüfter-System. Der Laborversuch ist bereits mechanisch wie elektrisch fertig.

Erwartungen an Ihre Projektlösung

Darstellung der Theorie
Entwurf eines Regelkreises
Recherche zu bestehenden Lösungen
Systemidentifikation (Übertragungsfunktion der Regelstrecke bestimmen)
Vergleichen und bewerten Sie verschiedene Regleransätze (2-Punkt, 3-Punkt, P, I, D), Darstellung der Soll-/Istgrößen.
Programmiersprache: C
Test und wiss. Dokumentation
Live Vorführung während der Abschlusspräsentation

Schwierigkeitsgrad

Anspruchsvoll (***)

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Dokumentation

Einführung

Der Temperraturregelkreis ist ein Versuch, mit dem unterschiedliche Reglertypen mit unterschiedlicher Parametrierung analysiert werden können. Zu regeln ist ein 5V Standard Computerlüfter, der indirekt die Heizseite eines Peltierelementes regeln soll. Die Solltemperatur ist über ein Potentiometer frei einstellbar, genau wie die einzelnen Anteile des PID - Reglers über Potentiometer parametrierbar sind.

Versuchsaufbau

Mechanischer Aufbau

Wie man der Abbildung 1 entnehmen kann ist der mechanische Aufbau des Versuches Temperaturregelkreis einfach gestaltet. Von außen erkennt man lediglich die veränderbaren PID-Anteile [2,3,4], den einstellbaren Sollwert [5] in °C, das Peltierelement [5], eine Aluminiumkühlrippe [6], den Lüfter [8] und den NTC-Widerstand [8]. Aus der Abbildung 2 kann man die Verbindung zwischen des Arduinos und des Systems erkennen [1], zusätzlich ist die Spannungsversorgung und der Netzschalter auf der Rückseite [2,3,4]. Die komplette Verkabelung verbirgt sich im Inneren des Gehäuses und wird über ein SUB-D Stecker/Buchse System mit dem Arduino verbunden.

Elektrischer Aufbau

Aufgrund der Problematik der Dokumentation konnte nur der Klemmbelegungsplan erstellt werden.

Bauteilbeschreibung	Art des I/O	Pin an Arduino	Pin an Sub-D Buchse	--	Pin ab Sub-D Stecker	Ziel intern
Zelle A	Zelle B	Zelle C	Zelle D	Zelle E	Zelle F	Zelle G