万博1manbetxSimulink控制设计

线性化模型和设计控制系统

万博1manbetxSimulink控制设计™ 允许您设计和分析在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。万博1manbetx万博1manbetxSimulink 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控制器万博1manbetx

基于模型的PID整定

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,只需点击万博1manbetx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。

从模拟数据估计植物动态

对于因脉万博1manbetx冲宽度调制(PWM)等不连续性而不能线性化的Simulink模型,使用PID调谐器应用程序,使用系统识别(需要)从模拟输入输出数据创建线性电厂模型系统辨识工具箱™).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。

二自由度PID控制器的整定

使用PID调谐器应用程序自动调整2-DOF PID控制器块,以实现更好的干扰抑制,而不会显著增加设定点跟踪中的超调量。

在Simulink中整定2自由度PID控制器。万博1manbetx

实时PID自动调谐

针对物理设备实时调整PID控制器

PID自动调谐块

利用开环PID自动调谐块,根据开环实验实时估计的植物频率响应,自动调整PID增益。使用闭环PID自整定器块来排除意外的电站干扰,以保持电站在估计实验期间的安全运行。您可以使用这些块来实现指定的带宽和相位裕度,而无需参数化植物模型。

部署

在嵌入式软件中生成C代码来实现调优算法,让您在循环中使用或不使用Simulink进行调优(需要)万博1manbetx万博1manbetx仿真软件编码器™).可以运行PID自动整定算法在工厂硬件上进行实时实验,自动计算PID控制器增益。

补偿器的设计

使用图形和自动调整工具直接在Simulink中调整SISO控制回路万博1manbetx

交互设计

通过使用增益、传递函数、状态空间、PID控制器和其他可调块,在Simulink模型中建模任万博1manbetx意控制结构。使用根轨迹图、Bode图和Nichols图以图形方式调整离散或连续循环。使用调谐增益更新Simulink模型,并使用仿真验证您的设计。

多回路设计

以交互方式调整具有多个SISO循环的控制器,并在不修改Simulink模型的情况下指定循环开口。在优化参数以优化总体性能的同时,可以可视化循环交互和耦合效果。万博1manbetx

多回路控制器的波德设计

自动调谐

在Simulink中自动调整分散控制器以满足设计要求。万博1manbetx

SISO和MIMO环路

使用控制系统调谐器应用程序或命令行功能自动调谐任意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)调整分散控制体系结构。您还可以在Simulink中联合调整多回路控制系统中的多个回路。万博1manbetx

时间和频率目标

指定并可视化调谐要求,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,以满足这些必备要求(设计约束)和最佳满足其余要求(目标)。

针对一组植物模型进行调优

在不同的操作点、参数万博1manbetx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。

创建带参数的线性植物模型

增益调度

自动调谐增益调度控制器的非线性或时变植物

增益面调谐

使用Simulink模块对增益调度控制系统进行建模,如变PID控制器、变传递函数、变陷万博1manbetx波滤波器和变低通滤波器。自动调整增益面系数,以满足整个系统工作包线的性能要求,并实现工作点之间的平滑过渡。您可以指定随操作条件变化的要求,并在设计的整个操作范围内验证调谐结果。

估计用于调谐的增益面

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

从用户定义的规格计算操作点。您可以定义自定义的约束和目标进行微调。您还可以在模拟期间的特定时间或事件中获取操作点快照。

估计用于调谐的增益面

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

使用计算的工作点初始化模型,以从稳态条件或模拟快照开始模拟。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

线性化

计算非线性Simulink模型的线性近似万博1manbetx

线性分析

线性化连续、离散和多重速率的仿真软件模万博1manbetx型. 使用线性分析工具或命令行函数指定回路开口和线性化输入和输出。可以对整个模型、模型的一部分或单个块或子系统进行线性化。在阶跃响应图或Bode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。

使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模型或物理植物的频域特性万博1manbetx

离线频率响应估计

使用线性分析工具或命令行函数估计Simulink中建模系统的频率响应,而无需修改模型。你可以:万博1manbetx

  • 构造激励信号,如正弦扫频或啁啾信号。
  • 运行模拟;收集数据;并计算和绘制模型的频率响应。
  • 检查频域特性并验证Simulink模型的线性化。万博1manbetx

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。

频率响应估计器块

参数模型

使用系统识别工具箱计算线性参数模型,并计算Simulink模型的频率响应。万博1manbetx

根据Simulink模型的频率响应创建参数模型万博1manbetx