Sistema de experimentação online interativo e visualizado para educação e pesquisa de engenharia

Nosso protocolo realiza experimentos remotos e virtuais em laboratórios online para ensino, aprendizagem e também pesquisa. O conhecimento teórico e a prática de experimentação são combinados para aprimorar o ensino e a aprendizagem através do nosso protocolo. Ele fornece uma estrutura unificada que permite a implementação guiada pela teoria, o design de algoritmos baseados na Web, a interface de monitoramento personalizável e a experimentação virtual e remota tridimensional.

Zijie Wie e Shengwang Ye ajudarão a demonstrar o procedimento. Wei está trabalhando para seu mestrado e Ye está trabalhando para seu doutorado. Para começar, abra um navegador da Web e insira a URL www.powersim.whu.edu.cn/react.

Clique no botão iniciar o experimento e escreva W-H-U-T-E-S-T como nome de usuário e senha para entrar no sistema. Digite o laboratório WHU na lista de sub-laboratórios do lado esquerdo e escolha links típicos da WHU para a experimentação e, em seguida, digite a sub-interface de design do algoritmo. Clique no novo botão de modelo e insira a interface de algoritmo baseada na Web.

Construa um diagrama de circuito usando os blocos fornecidos. Clique duas vezes nos blocos correspondentes para definir os parâmetros e clique no botão de simulação iniciar. O resultado da simulação será fornecido na interface.

Clique no botão de compilação iniciar e aguarde até que o diagrama do bloco de design seja gerado em um algoritmo de controle executável. Este algoritmo de controle pode ser baixado e executado no controlador remoto implantado no lado da plataforma de tarefas para implementar algoritmos de controle. Clique no botão de controle de solicitação para solicitar o controle do sistema de circuito.

Em seguida, clique no botão de retorno para a sub-interface de design do algoritmo. Encontre o algoritmo de controle executável sob o painel de modelos de algoritmo privado. Clique no conduct um botão de experimento para baixar o algoritmo de controle de design para um controlador remoto.

Digite a subcosação de configuração e clique no novo botão criar monitor para configurar uma interface de monitoramento. Inclua quatro caixas de texto para ajuste de parâmetros e um gráfico de curvas para monitoramento de sinais. Vincule os sinais e parâmetros com os widgets selecionados e defina a faixa do eixo x do gráfico para 8S.

Clique no botão iniciar para iniciar o experimento. Ajuste a tensão de entrada a zero volts e ajuste o capacitor C a cinco microfarádes, em seguida, ajuste a tensão de entrada em um volt. Entre no sistema NCSLab e insira o sub-laboratório de controle de processos.

Escolha a plataforma de teste de tanque duplo e digite a sub-interface de design do algoritmo. Projete um algoritmo de controle de derivativo integral proporcional ou PID seguindo as etapas descritas no exemplo um. Clique duas vezes no controlador PID e defina proporcionalmente 1,12, integral é igual a 0,008 e derivativos equivalem a 6,6.

Em seguida, clique no botão de simulação iniciar. Clique no botão parâmetros de configuração e digite o painel de configuração do compilado para definir o solucionador para ODE4. Gere o algoritmo de controle executável e baixe o algoritmo de controle para o controlador remoto.

Configure uma interface de monitoramento com quatro caixas de texto para definir ponto, P, I e D.Inclua um gráfico para monitorar o nível da água e o ponto de configuração correspondente. Defina a faixa do eixo x do gráfico para 200S. Escolha um widget 3D que possa fornecer todos os ângulos das plataformas de teste e animações do nível da água conectadas com os dados em tempo real.

Em seguida, clique no botão iniciar. Defina o ponto de ajuste de 10 centímetros a cinco centímetros e, em seguida, ajuste eu é igual a 0,1 quando a altura do nível de água no tanque controlado atinge e estabiliza a cinco centímetros. Reinicie o ponto de partida de cinco centímetros para 15 centímetros.

Sintonize I de 0,1 a 0,01 e reinicie o ponto de ajuste de 15 centímetros para 25 centímetros. A ultrapassagem é eliminada e o nível de água estabiliza-se no valor de ponto definido de 20 centímetros. Entre no sistema NCSLab e escolha o controle de velocidade do ventilador no sub-laboratório de laboratório remoto.

Digite a sub-interface de design do algoritmo e arraste os blocos para construir o diagrama do algoritmo de controle IMC. Em seguida, gere o algoritmo de controle executável. Empregue o sistema de controle de velocidade do ventilador para verificar o algoritmo IMC projetado.

Configure uma interface de monitoramento e conecte duas caixas de texto com set point e lander para afinação. Em seguida, vincule um gráfico em tempo real com o ponto de configuração e velocidade para monitoramento. Selecione o widget modelo 3D do ventilador e o widget da câmera e clique no botão iniciar para ativar a experimentação em tempo real.

Reinicie o ponto de partida de 2.000 RPM para 1.500 RPM. E então, finalmente, redefini-lo de 1.500 RPM para 2.500 RPM. O experimento em tempo real do sistema de primeira ordem com o algoritmo de controle de design é mostrado aqui.

Os parâmetros são ajustáveis e os sinais podem ser monitorados com os widgets fornecidos. As imagens representativas mostram experimentação em tempo real com o sistema dual tank após ajuste do termo integral de 0,1 a 0,01. O ponto de partida é redefinido de 15 centímetros a 25 centímetros.

A superação foi eliminada aqui. O controle em tempo real pode ser alcançado e a velocidade do ventilador pode ser monitorada usando o laboratório remoto de controle de velocidade do ventilador combinado com um sistema de ventilador virtual 3D. O sistema de ventiladores físicos está localizado na Universidade de Wuhan e fornece serviços de laboratório remotos para usuários em todo o mundo.

também pode ser feito experimento de controle coordenado para multi-agente, o que pode demonstrar os agentes de desempenho de controle coordenados no laboratório remoto. Essa tecnologia realiza o compartilhamento on-line de equipamentos experimentais e diversifica o desenvolvimento do ensino experimental proporcionando uma boa demonstração para o desenvolvimento de laboratórios virtuais combinados remotos e tridimensionais.