EDPI01 ชุดเรียนรู้+ชุดทดลอง ตัวควบคุมพีไอดีแกน 1 ใบพัด Arduino PID Control Vertical TakeOff PID-V1

คำอธิบาย

ชุดทดลองสำหรับเรียนรู้ระบบควบคุมแบบ Open-loop, P, PI และ PID ผ่านการควบคุมตำแหน่งแกนใบพัด ผู้เรียนสามารถปรับค่า Kp, Ki และ Kd พร้อมดูกราฟผลตอบสนองของระบบ เพื่อทำความเข้าใจ Setpoint, Feedback, Error, Input และ Output ได้จากการทดลองจริง

คุณสมบัติเด่น

• เรียนรู้หลักการควบคุมตำแหน่งแบบ Closed-loop
• ทดลองเปรียบเทียบ Open-loop, P, PI และ PID
• ปรับค่า Kp, Ki และ Kd เพื่อสังเกตพฤติกรรมของระบบ
• ศึกษาความสัมพันธ์ระหว่าง Setpoint, Feedback, Error และ Output
• แสดงกราฟผลตอบสนองของตำแหน่งแกนใบพัดผ่าน Arduino
• ศึกษา Rise Time, Overshoot, Settling Time และ Steady-state Error
• มีตัวอย่างโปรแกรม Arduino ทั้งแบบเขียนสมการ PID และใช้ PID Library
• เหมาะสำหรับห้องปฏิบัติการ ระบบควบคุม อิเล็กทรอนิกส์ เมคคาทรอนิกส์ และระบบอัตโนมัติ

สเปกสินค้า (Specifications)

• รุ่น: PID-V1
• ประเภทชุดทดลอง: Vertical Take-Off PID Training Kit
• จำนวนใบพัด: 1 ใบพัด
• ตัวแปรควบคุม: ตำแหน่งเชิงมุมของแกนใบพัด
• Setpoint: ค่าตำแหน่งเป้าหมายที่ผู้ทดลองกำหนด
• Feedback: สัญญาณตำแหน่งจริงจากแกนใบพัด
• Error: ค่าความแตกต่างระหว่าง Setpoint และ Feedback
• Output: สัญญาณ PWM สำหรับควบคุมความเร็วรอบมอเตอร์และแรงยกของใบพัด
• ระบบควบคุมที่รองรับ: Open-loop, P, PI และ PID
• พารามิเตอร์ที่ปรับได้: Kp, Ki และ Kd
• โปรแกรมควบคุมตัวอย่าง: Arduino IDE
• การแสดงผล: กราฟ Setpoint, Feedback และ Output
• บอร์ดควบคุมที่ใช้ในตัวอย่าง: Arduino Uno

ผลของการปรับค่า Kp, Ki และ Kd

• Kp หรือ Proportional Gain ช่วยให้ระบบตอบสนองเร็วขึ้นและลด Rise Time แต่ถ้าปรับสูงเกินไป ระบบอาจแกว่งหรือเกิด Overshoot
• Ki หรือ Integral Gain ช่วยลด Steady-state Error และทำให้ Feedback เข้าใกล้ Setpoint มากขึ้น แต่ถ้าปรับสูงเกินไป อาจทำให้ Overshoot เพิ่มและใช้เวลานานกว่าจะนิ่ง
• Kd หรือ Derivative Gain ช่วยต้านการเปลี่ยนแปลงอย่างรวดเร็ว ลด Overshoot และช่วยให้ระบบนิ่งเร็วขึ้น แต่ค่าที่สูงเกินไปอาจไวต่อสัญญาณรบกวน

ตัวอย่างใบงาน Arduino

1. การควบคุมแบบ Open-loop
2. การควบคุมแบบ P
3. การควบคุมแบบ PI
4. การควบคุมแบบ PID
5. การควบคุมแบบ PID โดยใช้ PID Library

การนำไปใช้งาน

• ใช้ประกอบการเรียนวิชาระบบควบคุมอัตโนมัติ
• ใช้ศึกษาการออกแบบและปรับแต่งตัวควบคุม PID
• ใช้ทดลองระบบควบคุมตำแหน่งแบบ Closed-loop
• ใช้เปรียบเทียบผลตอบสนองระหว่าง P, PI และ PID
• ใช้ศึกษาวิธีปรับค่า PID แบบทดลองและวิธี Ziegler–Nichols
• เหมาะสำหรับโรงเรียน วิทยาลัย มหาวิทยาลัย และศูนย์ฝึกอบรมด้านเมคคาทรอนิกส์

Dimension

• รายละเอียดขนาดและการประกอบ PID-V1

ในชุดประกอบด้วย

• 1 ชุด ชุดทดลองตัวควบคุม แบบ 1 ใบพัด
• 1 ชิ้น PA0902 อะแดปเตอร์จ่ายไฟ AC-DC

หมายเหตุ: รายการอุปกรณ์ที่ระบุมีเฉพาะชุดทดลองและอะแดปเตอร์ บอร์ด Arduino Uno คอมพิวเตอร์ และโปรแกรม LabVIEW ไม่ได้ระบุว่าอยู่ภายในชุด

ดาวน์โหลดคู่มือและโปรแกรมตัวอย่าง

• Google Drive: คู่มือ ซอร์สโค้ด Arduino และตัวอย่าง LabVIEW

ภายในประกอบด้วย

1. คู่มือการใช้งานชุดทดลองแกนใบพัด
2. รายละเอียดขนาดและการประกอบ
3. ตัวอย่างซอร์สโค้ด Arduino สำหรับ Open-loop, P, PI และ PID
4. ตัวอย่าง Arduino PID Library
5. ตัวอย่าง LabVIEW ควบคุมแกนใบพัดด้วย PID
6. ตัวอย่าง LabVIEW ควบคุมแกนใบพัดด้วย Fuzzy Logic
7. ไฟล์ตัวอย่างอ่าน Analog และควบคุม PWM
8. เอกสารโครงงานและกราฟผลตอบสนองของระบบ

วิดีโอสาธิต

• วิดีโอสาธิต 1
• วิดีโอสาธิต 2
• วิดีโอสาธิต 3
• วิดีโอสาธิต 4
• วิดีโอสาธิต 5
• วิดีโอสาธิต 6
• วิดีโอสาธิต 7
• วิดีโอสาธิต 8
• วิดีโอสาธิต 9
• วิดีโอสาธิต 10