Details

Controlling the speed of a motor in the present experiment requires a large amount of experimental equipment and cannot control the speed in real time. This experiment was created to study a set of experiments controlling motor speed in real time through control with the Workbench program. The experimental method is Study the working of the program and equipment provided and study the theory involved and necessary for conducting experiments. Then experiment to find the parameters. And use the obtained values to design a PI controller to control the motor speed. The results of the experiments were used to design motor control through simulation circuits in the Workbench program and can be used to replace the current set of experiments.

Objective

        ปัจจุบันการในรายวิชาการทดลองทางวิศวกรรมไฟฟ้าซึ่งประกอบด้วยหลากหลายหัวข้อรวมถึงการทดลองที่มีหัวข้อเกี่ยวกับเครื่องจักรกลไฟฟ้าและมอเตอร์ไฟฟ้าชนิดต่างๆ โดย เครื่องจักรกลไฟฟ้า คืออุปกรณ์ที่ทำหน้าที่เป็นตัวกลางสำหรับการแปรสภาพพลังงาน เมื่อป้อนอินพุตที่เป็นพลังงานไฟฟ้า (แรงดันและกระแส) ให้กับเครื่องจักรกลไฟฟ้าแล้วได้เอาต์พุตออกมาเป็นพลังงานกล แสดงว่าเครื่องจักรกลไฟฟ้าทำงาน ในรูปแบบ มอเตอร์ไฟฟ้า ทั้งนี้มอเตอร์ไฟฟ้ามีหลากหลายประเภท เช่น มอเตอร์ไฟฟ้ากระแสตรง มอเตอร์เหนี่ยวนำ และมอเตอร์ซิงโครนัส และทางกลับกันถ้าป้อนอินพุตเป็นพลังงานกลแล้วได้เอาต์พุต ออกมาเป็นพลังงานไฟฟ้า เครื่องจักรกลไฟฟ้าจะทำงานในรูปแบบเป็น เครื่องกำเนิดไฟฟ้า ทั้งนี้ความไม่สะดวกของการทดลองในปัจจุบันมีหลากหลายสาเหตุ ยกตัวอย่างเช่นการทดลองเพื่อหาค่าพารามิเตอร์ของมอเตอร์กระแสตรงที่ไม่สามารถหาค่าได้ทุกตัวแปรและไม่สามารถหาค่าความเร็วของมอเตอร์แบบเรียลไทม์ได้
        โดยระบบการควบคุมแบบ Real-time คือ การควบคุมที่ตอบสนองโดยทันทีและเป็นระบบที่มีคาบเวลาเข้ามาเกี่ยวข้อง เช่น ระบบ Sensor ที่ส่งข้อมูลให้คอมพิวเตอร์ เมื่อออกคำสั่งให้โปรแกรมทำงานและต้องทำการคำนวณผลลัพธ์ออกมาทันที โดย Real-time Programming จึงหมายถึง โปรแกรมที่ตอบสนองและแสดงเวลาต่อสถานะของเครื่องจริง โดยมีการทำควบคู่กับแบบ On-line processing (คือการทำงานแบบตอบสนอง หรือ การให้ Output แบบทันทีทันใด) ซึ่งบางครั้งจะเรียกว่า "on-line real-time"  การประมวลผลแบบทันที (real-time processing) นี้มีจุดประสงค์เพื่อนำ Output ที่ได้ไปใช้ในการตัดสินใจแก้ปัญหา และดำเนินการต่าง ๆ ได้อย่างรวดเร็ว หรือ ทันเวลา
        เนื่องจากการทดลองเกี่ยวกับเครื่องจักรกลไฟฟ้า และ มอเตอร์ไฟฟ้า ที่มีการเรียนการสอนในการทำการทดลอง ณ ปัจจุบันนี้ไม่ครอบคลุมเนื้อหาบางส่วน เช่น การหาค่าพารามิเตอร์บางค่า การหาค่าลักษณะเฉพาะของทั้งมอเตอร์และเครื่องจักรกลไฟฟ้า ซึ่งต้องใช้หลายวิธีในการหาและอุปกรณ์ที่ต้องใช้ในการทดลองจำนวนมาก ทั้งยังมีความยุ่งยากในการทดลองและไม่สามารถหาค่าที่ต้องการศึกษาในความเร็วโหมดเรียลไทม์ได้ เพื่อให้การทำการทดลองมีความครอบคลุมและสามารถหาค่าความเร็วแบบเรียลไทม์และค่าพารามิเตอร์ในการทดลองที่ในปัจจุบันไม่สามารถทำได้ จึงเกิดเป็นโครงงานนี้ขึ้นมา โดยในโครงงานนี้จะศึกษาชุดการทดลองแบบเรียลไทม์สำหรับควบคุมมอเตอร์ซึ่งเป็นการทดลองที่มีในส่วนของซอฟแวร์และฮาร์ดแวร์ ในส่วนที่เป็นซอฟแวร์โดยปกติสามารถหาได้จากโปรแกรม MATLAB  Simulation เพื่อหาค่าความเร็วแบบเรียลไทม์ได้ แต่เนื่องจากโปรแกรม MATLAB เป็นเพียงการสร้างแบบจำลองในโปรแกรมไม่ใช้การทดลองจริงจากตัวอุปกรณ์และอาจเกิดความไม่สะดวกในการสร้างแบบจำลองได้ จึงเลือกใช้โปรแกรม workbench มาใช้ในการทดลองแทน ซึ่งโปรแกรมนี้สามารถดาวน์โหลดติดตั้งได้โดยไม่มีค่าใช้จ่ายและจะเป็นส่วนที่แสดงผลต่างๆ ที่ทำในการทดลองรวมทั้งควบคุมการทำงานของมอเตอร์ และในส่วนของฮาร์ดแวร์จะเป็นอุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์ต่างๆที่ต้องใช้ทั้งตัวมอเตอร์และเครื่องกำเนิดไฟฟ้ากระแสตรงที่เชื่อมต่อกับคอมพิวเตอร์ผ่าน Inverter 3 phase เพื่อให้มอเตอร์สามารถรับคำสั่งจากโปรแกรมและทำงานตามการทดลองที่มีการออกแบบไว้แล้ว
        ด้วยเหตุนี้ผู้จัดทำจึงมุ่งเน้นที่จะศึกษาการใช้งานและปรับปรุงแก้ไขการทดลองที่มีอยู่ในปัจจุบันให้ดียิ่งขึ้นโดยที่สามารถเข้าใจเนื้อหาได้ง่ายขึ้นพร้อมทั้งใช้อุปกรณ์ในการทดลองน้อยลงซึ่งจะส่งผลดีต่อการเรียนมากยิ่งขึ้น

Project Members

เจษฎา หลักคำ

JEDSADA LUKKHAM

#นักศึกษา

Member

จิรนันท์ พูลสวัสดิ์

JIRANANT PHOOLSAWAT

#นักศึกษา

Member

ลดาวัลย์ อินทร์แก้ว

LADAWAN INKAEW

#นักศึกษา

Member

อานันทวัฒน์ คุณากร

Anantawat Kunakorn

#อาจารย์

Advisor

สมภพ ผลไม้

Sompob Polmai

#อาจารย์

Co-advisor

Vote for this Innovation!