CHƯƠNG 5. THIẾT KẾ, CÀI ĐẶT BỘ ĐK MPC TRÊN NỀN VI ĐIỀU KHIỂN AVR128
5.2 PHẦN MỀM ĐIỀU KHIỂN GIÁM SÁT TR ÊN PC
5.2.2 Giới thiệu các thành phần của phần mềm
Cửa sổ giao diện chính giúp ta thực hiện việc random tín hiệu đầu vào, thu thập tín hiều đầu ra từ đối tượng để tiến hành nhận dạng.
Các nút chức năng trên giao diện:
Khi nhấn nút “Create U” trên giao diện hiện ra cửa sổ “Data Setting” cho phép lựa chọn các thông số cho tập tín hiệu v ào để nhận dạng như:
N sam: Số mẫu cần thu thập Ts: Thời gian trích mẫu
U min– U max: Khoảng tín hiệu đầu vào random
…
Khiấn nút “Preview” trên giao diện tín hiệu random sẽ đ ược vẽ lên cho phép ta kiểm tra xem tín hiệu random đãđủ thông tin chưa
Tạo tín hiệu
đầu vào Lấy giá trị
thu được từ đối tượng
Setting
Các nút điều khiển Hiển thị kết
quả huấn luyện
MAI VĂN SỸ, NGUYỄN NGỌC LINH – ĐKTĐ – KSTN– K48 103 Sau khi ấn nút “OK” trên cửa sổ “Preview” nếu chấp nhận tín hiệu vừa random ta ấn
“OK” trên cửa sổ “DataSetting” còn nếu không ta ấn lại nút “Preview” một chuỗi tín hiệu đầu vào mới lại được tạo ra.
Ngoài ra trên cửa sổ “DataSetting” c òn có nút “Open” cho phép ta m ở một chuỗi tín hiệu random có sẵn.
Sau khi đã tạo được chuỗi tín hiệu đầu vào random ta nhấn nút “IDENT” chuỗi tín hiệu này sẽ được đưa vào đối tượng. Tín hiệu đầu ra sẽ đ ược thu thập và ghi vào một file trong máy. Quá trình thu thập này sẽ được hiển thị trên hai đồ thị chính của giao diện.
Kết thúc quá trình này ta đã cóđược tập dữ liệu vào ra (data set). Lúc này ta sẽ để ý tới cửa sổ “Setting”
Trong cửa sổ này sẽ cho phép ta lựa chọn ph ương pháp huấn luyện mô hình mờ, cũng như cấu trúc mô hình.
Mục “Method” cho phép ta lựa chọn các ph ương pháp huấn luyện mô hình mờ như:
Batch Least Square, Recursiv e Least Square hay Gradient Descent.
Mục “Number Input” cho phép lựa chọn số đầu vào mô hình.
Mục “MF type” cho phép lựa chọn loại h àm thành viên để huấn luyện.
Mục “Number MF” cho phép lựa chọn số hàm thành viên ứng với mỗi đầu vào.
Riêng mục “N_grad” được dùng cho phương pháp hu ấn luyện Gradient Descent nên khi lựa chọn phương pháp này mục “N_grad” mới sáng l ên cho ta điều chỉnh.
Sau khi đã lựa chọn xong ta ấn nút “TRAIN” kết quả của quá trình sẽ được hiển thị trong ô “Result” và trên đ ồ thị chính của giao diện. Ngoài ra kết quả cũng được lưu vào một file “thamso.txt” để có thể đ ưa xuống vi điều khiển.
MAI VĂN SỸ, NGUYỄN NGỌC LINH – ĐKTĐ – KSTN– K48 105 5.2.2.2 Giao diện điều khiển
Cửa sổ giao diện chính giúp ta thực hiện các lệnh điều khiển, thay đổi thông số bộ điều khiển và giá trị đặt cũng như quan sát các kết quả điều khiển do vi điều khiển gửi lên.
- Các Led trạng thái dùng để báo trạng thái của ch ương trình + Led Stop màu đỏ nhấp nháy ứng với trạng thái STOP.
+ Led Run màu xanh nhấp nháy, tức là chương trìnhđang chạy, ứng với trạng thái RUN
+ Led màu vàng nhấp nháy cho biết việc giao tiếp giữa máy tính v à vi điều khiển diễn ra bình thường.
- Cỏc giỏ trị nhiệt độ thực, giỏ trị đặt và tớn hiệu điều khiển được hiển thị to, rừ ràng, và có màu sắc tương ứng với màu sắc được vẽ trên đồ thị.
- Đồ thị gồm hai phần:
+ Phần trên thể hiện giá trị nhiệt độ thực của đối t ượng và giá trị đặt + Phần dưới là thể hiện giá trị của tín hiệu điều khiển.
Đồ thị được vẽ liên tục theo chu kỳ trích mẫu của đối t ượng. Để tăng thêm khả năng trực quan, ngoài việc thể hiện các đường theo màu sắc, đồ thị còn cho phép sử dụng các chức năng như: phóng to- thu nhỏ (ZOOM), dịch chuyển khung quan sát (PAN).
Để ZOOM một phần đồ thị, ng ười sử dụng chỉ việc dùng chuột trái, nhấn giữ, kéo về bên phải-xuống dưới (left - down) và bao phần đồ thị muốn phóng to:
Cho phép phóng to nhiều lần. Để khôi phục đồ thị gốc, chúng ta thao tác ng ược lại, thay vì kéo về bên phải-xuống dưới (left – down) thì chúng ta kéo lên trên về bên phải (right - up).
Để PAN một phần đồ thị, chúng ta nhấn giữ chuột phải rồi kéo đồ thị tới khung quan sát mong muốn.
Led trạng thái
Đồ thị đầu ra
Giá trị thực
Giá trị đặt
Tín hiệu điều khiển
Thông số bộ điều khiển
Đồ thị đầu vào
Các nút điều khiển
MAI VĂN SỸ, NGUYỄN NGỌC LINH – ĐKTĐ – KSTN– K48 107 - Các hộp Edit Box trong khung Parameter cho phép thay đổi thông số của bộ điều
khiển. Ta cũng có thể thay đổi giá trị đặt bằng việc nhập số khác vào ô Set Point.
Mọi thay đổi chỉ được thực hiện khi ta nhấn nút UPDATE.
- Nút bấm START cho phép bắt đầu chạy ch ương trình. Khiđó, một lệnh “start” sẽ được gửi xuống cho vi điều khiển, bắt đầu điều khiển đối t ượng, đồng bộ với chương trìnhđiều khiển giám sát trên PC. Nút bấm START lập tức chuyển thành nút STOP, cho phép dừng chạy chương trình.
5.2.2.3 Các phần khác
- Nếu ta bấm nút More Settings… trong khung Parameter của giao diện điều khiển, một bảng các tham số khác hiện ra, cho phép ng ười sử dụng thay đổi các c ài đặt về giao tiếp nối tiếp giữa vi điều khiển và máy tính, hoặc thay đổi các giá trị chọn mạch khuếch đại làm việc, chọn đầu vào ADC,…
- Mọi thay đổi về cài đặt chỉ được thực hiện khi ta ấn nút UPDATE.
- Để tương tác nhiều hơn với người sử dụng, phần mềm chúng em thiết kế còn cho phép thay đổi giao điện của đồ thị theo sở thích cá nhân nh ư: chọn màu sắc của đồ thị, chọn khung thời gian vẽ, chọn chế độ vẽ,…
+ Trục đồ thị: có thể chọn các giá trị chặn tr ên và dưới của các trục. Hoặc đ ơn giản là bật chế độ tự động. Khi bật chế độ n ày, đồ thị tự động đặt các giá trị mặc định;
khi vẽ ra ngoài thì nó sẽ tự chỉnh lại các trục:
+ Thay đổi màu sắc:
MAI VĂN SỸ, NGUYỄN NGỌC LINH – ĐKTĐ – KSTN– K48 109
BckGnd : màu nền
Line U, Y, Ref : màu của tín hiệu điều khiển, nhiệt độ đối t ượng, giá trị đặt
Axis, title : màu của trục và tiêu đề.
+ Kiểu vẽ: có thể chọn các nét vẽ hay độ rộng của bút vẽ đồ thị.
+ Nếu muốn khôi phục cài đặt ban đầu thì nhấn nút Default. Tất cả mọi thay đổi chỉ được thực hiện khi nhấn nút UPDATE.
5.2.3 Các vấn đề về lập trình phần mềm giao diện