Ziel dieser Arbeit ist die Optimierung des Regelverhaltens eines Lichtradars.
Dazu soll der vorhandene Programmcode analysiert und verbessert werden. Des Weiteren ist mittels Recherche zu überprüfen, ob der implementierte Regler für den Anwendungsfall geeignet ist.Gegebenenfalls ist er mit einem anderen Regler in Gegenüberstellung zu bringen.
Im ersten Kapitel wird neben der Hinführung zum Thema, die Aufgabenstellung definiert. Im zweiten Kapitel werden die Grundlagen eines Reglers erläutert. Das dritte Kapitel befasst sich mit der verwendeten Hardware und schildert den Aufbau des Modells. Das vierte Kapitelumfasst die Analyse und Optimierung des Lichtradar Reglers. Das abschließende fünfte Kapitel beinhalteschließlicht das Ergebnis und das Fazit der Arbeit.
Inhaltsverzeichnis
- EINLEITUNG
- ZIEL DER ARBEIT
- AUFBAU DER ARBEIT
- GRUNDLAGEN
- REGELUNG
- PID-REGLER
- DER OPTIMALE REGLER
- HARDWARE
- ENTWICKLUNGS-BOARD - ARDUINO UNO R3
- PHOTOWIDERSTAND (LDR) – TYP: VT83N1
- SERVOMOTOR - MICRO SERVO TOWER PRO SG90
- AUFBAU UND SCHALTPLAN
- OPTIMIERUNG
- REGLERANALYSE
- STELLWERTBEGRENZUNG
- LINEARISIERUNG DER REGELSTRECKE
- REGLER ANFORDERUNGEN UND AUSWAHL
- VARIANTE MIT P-REGLER
- VARIANTE MIT I-REGLER
- FAZIT
- GEGENÜBERSTELLUNG UND BEWERTUNG DER VARIANTEN
- ERGEBNISSE UND AUSBLICK
Zielsetzung und Themenschwerpunkte
Die vorliegende Arbeit befasst sich mit der Implementierung und Optimierung eines Lichtradarsystems mit Arduino. Das Ziel der Arbeit ist es, ein robustes und präzises System zu entwickeln, das auf Veränderungen in der Lichtintensität reagieren kann.
- Grundlagen der Regelungstechnik und PID-Regler
- Hardwarekomponenten des Lichtradarsystems
- Optimierung des Reglersystems für eine bessere Leistung
- Bewertung und Gegenüberstellung verschiedener Reglervarianten
- Entwicklung und Implementierung von Algorithmen zur Steuerung des Servomotors
Zusammenfassung der Kapitel
- Kapitel 1: Einleitung - Diese Einleitung stellt die Zielsetzung und den Aufbau der Arbeit vor. Sie erläutert den Zweck des Lichtradarsystems und die Herausforderungen bei seiner Entwicklung.
- Kapitel 2: Grundlagen - Dieses Kapitel befasst sich mit den grundlegenden Konzepten der Regelungstechnik und insbesondere mit PID-Reglern. Es werden die Funktionsweise und die Einsatzgebiete von PID-Reglern erläutert.
- Kapitel 3: Hardware - Dieses Kapitel beschreibt die Hardwarekomponenten des Lichtradarsystems, einschließlich des Arduino UNO R3 Boards, des Photowiderstands (LDR) und des Servomotors. Es enthält außerdem einen Schaltplan des Systems.
- Kapitel 4: Optimierung - Dieses Kapitel beschäftigt sich mit der Optimierung des Reglersystems für eine bessere Leistung. Es werden verschiedene Ansätze wie die Regleranalyse, Stellwertbegrenzung und Linearisierung der Regelstrecke vorgestellt und implementiert.
- Kapitel 5: Fazit - Dieses Kapitel fasst die Ergebnisse der Arbeit zusammen und stellt die verschiedenen Reglervarianten gegenüber. Es werden die Vor- und Nachteile der verschiedenen Ansätze diskutiert und ein Ausblick auf zukünftige Entwicklungen gegeben.
Schlüsselwörter
Arduino, Lichtradar, Regelungstechnik, PID-Regler, Photowiderstand, Servomotor, Optimierung, Regleranalyse, Stellwertbegrenzung, Linearisierung, Programmcode
- Quote paper
- Stefan Nothdurft (Author), 2019, Wie kann die Leistung von Photovoltaikanlagen optimiert werden? Implementierung und Optimierung der Regelung eines Arduino-Lichtradars, Munich, GRIN Verlag, https://www.grin.com/document/463237
