金宝app仿真软件控制设计

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线性化模型和设计控制系统

金宝appSimulink Control Design™让您设计和分析在Simulink中建模的控制系统®.您可以自动调整任意的SISO和MIMO控制体系结构,包括PID控制器。可在嵌入式软件中部署PID自整定,实时自动计算PID增益。

您可以找到工作点,并在各种工作条件下精确计算Simulink模型的线性化。金宝app金宝appSimulink Control Design提供的工具可以让您在不修改模型的情况下计算基于仿真的频率响应。

开始:

PID控制

在Simulink模型中自动调整PID控制器金宝app

基于模型的PID调优

使用PID Tuner应用程序自动线性化Simulink模型,并计算PID控制器块的增益,只需点击金宝app一下。您可以交互地通过调整带宽(响应速度)和相位裕度(鲁棒性)来改善控制器性能,以满足设计要求。

从模拟数据估算植物动态

对于由于金宝app脉冲宽度调制(PWM)等不连续而不能线性化的Simulink模型,使用PID Tuner应用程序使用系统识别从仿真输入输出数据创建线性植物模型(需要系统辨识工具箱™).或者,自动调整PID控制器增益基于您的工厂模型的估计频率响应。

实时PID自动调谐

利用闭环PID自动调谐模块,根据硬件实验估计的植物频率响应,实时自动调整PID增益。在嵌入式软件中生成C代码来实现调优算法。在工厂硬件上进行实时实验,在回路中不使用Simulink自动计算PID控制器增益(需要Simulink Coder™)。金宝app

补偿器的设计

在Simulink中使用图形化和自动化调优工具直接调优SISO控制循环金宝app

交互设计

在Simulink模型中使用增益、传递函数、状态空间、PID控制器和其他可调块对任意控制结金宝app构建模。图形调谐离散或连续回路使用根轨迹图,博德图,和尼克尔斯图。用调整的增益更金宝app新Simulink模型,并使用仿真验证您的设计。

多回路的设计

交互式地调整控制器与多个SISO循环和指定循环开口,而无需修改您的Simulink模型。金宝app您可以可视化循环交互和耦合效果,同时调优参数以优化整体性能。

多回路控制器的波德设计

自动调优

自动调整Simulink中建模的分散控制器以满足设计要求。金宝app

SISO和MIMO环

使用control System Tuner应用程序或命令行函数自动调整任意的SISO和MIMO控制结构。您可以使用简单的可调元素(如增益、PID控制器或低阶滤波器)来调整分散控制体系结构。你也可以在Simulink中联合调整多回路控制系统中的几个回路。金宝app

时间和频率域目标

指定和可视化调谐需求,如参考跟踪目标,灵敏度目标,干扰抑制,闭环极点位置和稳定裕度。自动调整控制器参数,以满足这些必须的需求(设计约束),并最好地满足剩余的需求(目标)。

针对一组植物模型进行调优

在不同的操作点、参数金宝app变化和故障条件下对Simulink模型进行线性化,以创建一组线性的设备模型。然后,调整控制系统,以满足所有电厂模型的性能目标。

创建带有参数变化的线性植物模型

线性化

计算非线性Simulink模型的线性近似金宝app

线性分析

线性化连续、离散和多重速率的仿真软件模金宝app型.使用线性分析工具或命令行功能来指定循环开口和线性化输入和输出。您可以线性化整个模型,模型的一部分,或单个块或子系统。在阶跃响应图或伯德图中可视化结果,并计算开环和闭环响应。

线性化顾问

使用线性化顾问确定和修复常见的线性化问题。您可以在线性化路径上找到块,并使用指定的线性化行为隔离块,例如已线性化为零的块。

用线性化顾问诊断线性化问题

频率响应估计

估计和检查Simulink模型或物理设备的频域特性金宝app

离线频率响应估计

使用线性分析工具或命令行函数估计在Simulink中建模的系统的频率响应,而不修改模型。金宝app您可以:

  • 构造激励信号,如正弦扫频或啁啾信号。
  • 模拟运行;收集数据;并计算和绘制模型的频响曲线。
  • 检查频域特性并验证Simulink模型的线性化。金宝app

在线频率响应估计

测量运行中系统的频率响应。您可以将嵌入式估计算法部署为一个独立的应用程序,以便对物理工厂进行实时估计。

频率响应估计块

参数的模型

利用系统辨识工具箱计算线性参数模型,并计算Simulink模型的频响。金宝app

根据Simulink模型的频率响应创建参数模型金宝app

上优于控制

实施数据驱动、基于学习的控制技术

极值寻求控制

利用无模型实时优化极值寻优控制器块自动调整控制系统参数,使目标函数最大化。使用极值搜索控制自适应巡航控制,太阳能电池板的最大功率点跟踪(MPPT),防抱死制动系统(ABS)和其他应用。

约束执法

使用约束执行块修改控制操作以满足约束和操作界限。应用约束强制控制用模型预测控制,加固学习和PID控制实现的系统,用于自动驾驶,机器人和其他应用。

增益调度

自动调谐增益调度控制器的非线性或时变植物

获得表面调优

模型增益调度控制系统使用Simulink模块,如变PID控制器,变传递函数,变陷波滤波金宝app器和变低通滤波器。自动调整增益表面系数,以满足整个系统运行包络的性能要求,并实现工作点之间的平滑过渡。您可以指定随操作条件而变化的需求,并在整个设计操作范围内验证调优结果。

估计增益面用于调谐

操作点

使用规范或模拟时间找到模型的工作点,并在工作点初始化模型

稳态分析

从用户定义的规范计算操作点。您可以定义修剪的自定义约束和目标。您还可以在模拟期间在特定时间或事件中拍摄操作点快照。

通过修正Simulink模型计算工作点。金宝app

稳态经理

使用Steady State Manager应用程序从状态、输入和输出规格交互计算操作点。根据规格验证工作点,并交互式地从模拟快照中获取工作点。

模型初始化

使用计算的操作点初始化模型,以从稳态条件或模拟快照启动模拟。您可以在需要测试的场景开始时启动模拟。

在操作点初始化模型