Labor Regelungstechnik
Hier stellen wir Ihnen aktuelle Projekte aus dem Labor für Regelungstechnik vor. Im Mittelpunkt steht dabei die Entwicklung von Softwarekomponenten zur Regelungstechnik mit der Programmiersprache C#. Nicht näher beschrieben ist die Entwicklung von Drohnen- und Pendelregelungen.
- Entwicklung einer Lehrveranstaltung "Visuelle Programmierung mit C#"
Im Bereich Regelungstechnik an der TH Lübeck wird viel mit C# gearbeitet. Als Entwicklungswerkzeug kommt primär Visual C# von Microsoft zum Einsatz. Mit C# als deutlich gegenüber C verbesserte Sprache und Visual C# als Programmierumgebung lassen sich effizient Programme für Windows7 oder 8.1 oder weiteren Derivaten erstellen, insbesondere auch für "Nichtinformatiker".
Die im Labor mit C# gemachten Erfahrungen sind in die neu konzipierte Lehrveranstaltung "Visuelle Programmierung mit C#" eingeflossen, die jeweils im Wintersemester als Wahlpflichtmodul (4 SWS, 5 Leistungspunkte) in den Studiengängen Elektrotechnik - Energiesysteme und Automation sowie Elektrotechnik - Kommunikationssysteme angeboten wird.
In den PC-Laboren (Räume 18-1.17 und 18-1.18) ist die Visual C# IDE aus MS Visual Studio 2013 installiert, das die .NET-Version 4.5.1 benutzt (deutsche Menüführung). Auch jenseits der Labore können alle FH-Angehörigen (insb. auch Studierende) die Software kostenfrei nutzen, sofern Sie für das Programm Microsoft DreamSpark Premium angemeldet sind.
Kursinhalte
- Introkurs mit Bedienungshinweisen, Dateiübersicht,
- Kurs 1: Das erste Spiel in 90 min programmiert
- Kurs 2: Rechnen, Multiwindowing, Kommaproblem
- Kurs 3: Professionelles Design mit Menüs, Statusbar, Hints
- Kurs 4: Gruppieren und Selektieren, ToolBar, PageControl
- Kurs 5: Arbeiten mit Strings und Stringlisten
- Kurs 6: Projekt Diashow- Prgramm
- Kurs 7: Zeichnen mit mit Graphics- Objekt
- Kurs 8: Kurvenzeichnen mit Chart2D
- Kurs 9: Fortsetzung Chart2D, Einbinden von DataTools
- Kurs 10: Weitere Kompos
- Kurs 11: Mail mit JMail
- Kurs 12: Treeview
- Kurs 13: Printing
- Kurs 14: DLL AD- DA- Karten
- Kurs 15: Zeitmessung und 1 ms Timer
- und, und, und ....
Kursmaterialien
Zur Lehrveranstaltung gibt es ein Skript, das auch zum Selbststudium geeignet ist. Mindestvoraussetzung ist ein installiertes MS Visual Studio 2008.
Zusätzlich wird für alle Kurse der Sourcecode (~13 MB) als Musterlösung bereitgestellt. Jeder Kurs entspricht in etwa einer 90-minütigen Vorlesungseinheit.
- WindfC# - Eine C#-Toolsammlung für die Regelungstechnik
Die im Labor entwickelte C#-Toolsammlung WindfC# steht in der Version 7.4.29 öffentlich zur Verfügung. Einige Module sind von Studierenden im Rahmen des Wahlpflichtfachs "Visuelle Programmierung mit C#" von C nach C# portiert worden.
Funktionsübersicht
- Grafische Darstellung von Messkurven, Bodediagramme von analogen und digitalen Filtern
- Konvertieren von analogen in digitale Filter
- Pol- und Nullstellensuche von Übertragungsfunktionen
- Matrixinversion mit doppelter Pivotisierung
- Regressionsverfahren LS mit Gauss-Newton-Optimierung
- Echtzeitdigitalfilter bis 1 ms je nach AD-Karte
- Sprung- und andere Antworten von digitalen Filtern
- Einlesen von Skope-Kurven mit Phillips PM3000
- Einlesen von Bodediagrammen vom Schlumberger GPA
- Verschiedene Identifikationsprogramme wie LS-Regression, LS offline, rekursives LS online, ZPR- Identifikation, Reuter-Verfahren und andere
- Reglerentwurf für digitale Regler (PIDT1, Dead-Beat, Orientierungsregler, PFC-Regler)
- Echtzeitregelung bis 1 ms mit Echtzeitprozessen mit den o. a. Reglern, auch online adaptiv
- Interface zum Digitek DT 9062
- Konvertierung analoger PIDT1 in digitalen PIDT1
- mehrere verschiedene PFC-Regler (predictive functional control)
Downloads
- WindfC# 7.4.29, lauffähiges Programm plus Quellcode: Es braucht nichts installiert werden, starten Sie einfach nach dem Entpacken der zip-Datei die Datei Windfc#.exe im Verzeichnis bin/Debug.
- WindfC# 7.4.29, lauffähiges Programm ohne Quellcode: Bitte zip-Datei entpacken. Alle DLLs müssen im selben Verzeichnis wie Windfc#.exe oder in Windows/System32 liegen.
- WindfC#-Manual, Version 7.4.13 (derzeit nur auf Englisch)
- Chart2D - Ein Werkzeug zur Erstellung von Diagrammen
Chart2D ist im Rahmen einer Bachelorarbeit im Labor für Regelungstechnik entwickelt und vom Autor Lars Seckler freigegeben worden. Die Software kann als Freeware benutzt werden, natürlich ohne jede Gewährleistung auf eigene Gefahr. Eine kommerzielle Nutzung ist ausgeschlossen bzw. bedarf einer Lizenz von der TH Lübeck.
Funktionsübersicht
- Dynamisches Datenarray im Hintergrund mit beliebiger Punktzahl pro Kurve
- Maximal 10 verschiedenfarbige Kurven
- Dateneditor mit Kurve togglebar
- Zoomfunktion und Legende
- Drucken, Abspeichern und Laden von kompletten Graphiken
- Koordinatenanzeige sowie Abschneidfunktion per Popup-Menü
- Autoscaling und manuelles Scaling
Der Quellcode liegt in C# vor (siehe Projekt WindfC#) und kann zukünftig noch beliebig erweitert werden.
Downloads
Installationsanleitung
Entpacken Sie die Installationsdatei. Per Doppelklick auf die Datei Chart2d.vsi starten Sie die Installation. Diese erzeugt in der Toolbox Ihres MS Visual Studio (2008 oder höher) eine Komponente Chart2D, die Sie dann auf Ihr Formular ziehen können. Achtung: Visual Studio muss vor der Installation von Chart2D geschlossen werden!
Um Programme zu benutzen, die diese Komponente verwenden, ist keine Installation erforderlich, auch auf Fremdrechnern nicht. Entscheidend ist die Datei ChartTool.dll im Verzeichnis bin/Debug. Diese können Sie dann mit exportieren oder Ihren Anwendern mitliefern.
