Experiment 3 - Week 6 : Open Loop and Closed Loop Control System with P-Controller
Open Loop Control System Experiment using OP-AMP
อุปกรณ์ที่ใช้ในวงจร
-OP-AMP 741 6 ตัว
-แหล่งจ่ายไฟ 10VDC และ +-15VDC
-ตัวต้านทาน 1KOhm 9 ตัว, 100KOhm 5 ตัว
-ตัวเก็บประจุ 10 μF 2 ตัว
ค่าที่กำหนดให้ K1 = 1, K2 = 0.5, T1 = 1s, T2 = 1s
-สำหรับ PT1 K1 =1 , T1=1s จึงใช้ Rf = 100KOhm, Ri = 100KOhm , C= 10μF
-T1 = RfC = 100K x 10 μ = 1s
-สำหรับ PT2 K2 =0.5 , T2=1s จึงใช้ Rf = 100KOhm, Ri = 200KOhm , C= 10μF
-T2 = RfC = 100K x 10 μ = 1s
Oscilloscope วัดที่ Output ของ
PT1 เทียบกับ Input ค่า Time Constant ที่ Uo= 6.3V
หรือ 63% ของ Ui ที่วัดได้เท่ากับ
1s ตามค่าที่คำนวณไว้ เป็น First Order ซึ่ง K1 = 1, T1= 1s
Oscilloscope วัดที่ Output ของ
ระบบ เทียบกับ Input ค่า Time Constant ที่ Uo= 3V
หรือ 63% ของ Umax ที่วัดได้เท่ากับ
2s ตามค่าที่คำนวณไว้ เป็น Second Order ซึ่ง K = 0.5, T= 2s
เมื่อใส่ Disturbance ซึ่งเป็นแรงดัน -1VDC สังเกตเห็นว่า Output ลดลงเนื่องจากถูกตัดโดย Disturbance
Closed Loop Control System with P-Controller Experiment using OP-AMP
อุปกรณ์ที่ใช้ในวงจร
-OP-AMP 741 10 ตัว
-แหล่งจ่ายไฟ 10VDC และ +-15VDC
-ตัวต้านทาน 1KOhm 19 ตัว, 100KOhm 5 ตัว
-ตัวเก็บประจุ 10 μF 2 ตัว
ค่าที่กำหนดให้ K1 = 1, K2 = 0.5, T1 = 1s, T2 = 1s
-สำหรับ PT1 K1 =1 , T1=1s จึงใช้ Rf = 100KOhm, Ri = 100KOhm , C= 10μF
-T1 = RfC = 100K x 10 μ = 1s
-สำหรับ PT2 K2 =0.5 , T2=1s จึงใช้ Rf = 100KOhm, Ri = 200KOhm , C= 10μF
-T2 = RfC = 100K x 10 μ = 1s
การคำนวณหาค่า Kp(opt) (ค่า Gain ของ P-Controller ที่เหมาะสมของวงจร)
วงจรของ P-Controller ซึ่งใช้ OP-AMP ในการขยายแรงดันใช้ค่า Ri, Rf ตามที่คำนวณไว้ มีค่า Gain = 2
ภาพรวมของวงจร Closed Loop with P-Controller โดยใช้ OP-AMP
Oscilloscope วัดที่ Output ของ
ระบบ เทียบกับ Input , Output
ของระบบแบบปิดซึ่งมี Controller
เป็น P-Controller ที่ได้สามารถเข้า
สู่ Set Point ได้
Oscilloscope วัดที่ Output ของ
ระบบ เทียบกับ Input ค่า Time Constant ที่ Uo= 3.12V
หรือ 63% ของ Umax ที่วัดได้เท่ากับ
2s ระบบที่ยังไมใส่ Disturbance
สามารถเข้าสู่ Set Point ได้ เนื่องจากระบบเป็น Closed loop ที่นำ
สัญญาณ Output มาป้อนกลับ และ
มี P-Controller ซึ่งมีค่าGain Kopt
ในการขยายทำให้ระบบเข้าสู่ Set Point ได้
เมื่อใส่ Disturbance เข้าไปในระบบ
ทำให้สัญญาณ Output ลดลงไป
นิดหน่อยและไม่สามารถเข้าสู่ Set
point ได้ จะมีค่า error เกิดขึ้นเนื่องจาก Disturbance ที่ทำให้ระบบ
เข้าสู่ Set Point ไม่ได้
