Im Rahmen des Onlinekurses „Modelling and Simulation using Simulink“ erlernen Studierende die Grundlagen von Simulink®. Ein besonderer Schwerpunkt liegt auf der Verbindung von Simulink mit preiswerten Kleinrechnern wie Arduino® und Raspberry Pi™. Zur Erprobung verschiedener Verfahren der Regelungstechnik (Einstellregeln nach Ziegler Nichols, Regler mit Hand und Automatikbetrieb, Parameteridentifikation) sollte den Studierenden eine erschwingliche Regelstrecke zur Verfügung gestellt werden. Die Wahl ist auf einen handelsüblichen Haartrockner mit kleinen Modifikationen gefallen. Das Gebläse des Trockners bläst Luft durch ein konisches Rohr, welches aus einer Overhead-Projektor-Folie geklebt wird. Eine Webcam erfasst die Position eines Tischtennisballs innerhalb des Rohres. Je nachdem, ob sich das weite oder das enge Ende des Rohres oben oder unten befindet, ergibt sich ein stabiles oder instabiles Streckenverhalten. Das Gebläse wird nun so angesteuert, dass der Ball auf einer gewünschten Position gehalten wird. Regler, Bildverarbeitung zur Ermittlung der Ballposition und Ansteuerung des Trockners werden teilweise auf dem Hostrechner und teilweise auf einem Arduino oder komplett auf einem Raspberry Pi ausgeführt. Der Preis der Regelstrecke zum Selbstbauen liegt unter 10 Euro, der Preis für den kompletten Regelkreis unter 20 Euro.
Der Vortrag führt den Regelkreis vor, zeigt die Entwicklung des Reglers und der Bildverarbeitung in Simulink und berichtet von den Erfahrungen der Studenten weltweit beim Nachbau der Strecke und beim Betrieb des Reglers.
