用于控制系统的MATL万博1manbetxAB和Simulink

设计、测试和实施控制系统

控制系统工程师使用MATLAB®和仿真软万博1manbetx件®在开发的所有阶段——从工厂建模到设计和调整控制算法和监控逻辑,一直到部署自动代码生成和系统验证、验证和测试。MATLAB和Simu万博1manbetxlink提供:

  • 一个多领域的框图环境,用于建模植物动力学,设计控制算法,并运行闭环仿真
  • 使用系统识别或物理建模工具进行工厂建模
  • 预先构建的函数和交互式工具,用于分析超调、上升时间、相位裕度、增益裕度以及其他时域和频域性能和稳定性特征
  • 根轨迹、Bode图、LQR、LQG、鲁棒控制、模型预测控制和其他设计和分析技术
  • 自动调整PID,增益调度,和任意的SISO和MIMO控制系统
  • 执行调度、模式切换和故障检测、隔离和恢复(FDIR)的监视逻辑的建模、设计和仿真

“使用MathWorks工具进行基于模型的设计,我们不仅模拟了控制算法,还模拟了物理硬件。通过为控制软件和测试平台自动生成代码,我们减少了开发时间并快速实现了更改。我们将模拟和测试结果可视化,这让我们对最终部署的设计有了信心。”

大卫·根德,阿斯特里姆

模拟和模拟植物动态

利用MATLAB和Simuli万博1manbetxnk建立精确的植物模型。使用各种支持的建模方法描述工厂的复杂动力学,并为工厂中的每个组件使用最合适的方法来创建系统级工厂模型。万博1manbetx

当您不知道模型的详细结构时,使用系统识别从输入输出数据估计电厂动态。或者,创建复杂的多域植物模型,而不必使用物理建模工具。使用代表机械、电气、磁性、液压、气动和热组件的块来绘制组件的地形和系统的物理连接。


反馈补偿器的设计与调试

分析和开发闭环补偿器,并评估关键性能参数,如超调、上升时间和稳定裕度。修剪和线性化非线性Simulink模型。万博1manbetx您还可以建模和分析不确定性对模型的性能和稳定性的影响。

利用波德图、根轨迹和其他线性控制设计技术,在仿真模型或测试硬件上自动调整PID控制器。预构建的工具允许您自动调整分散的多变量控制器,并利用先进的控制策略,如模型预测控制和鲁棒控制。使用优化方法计算控制器增益,以满足上升时间和超调约束。


设计并模拟监控逻辑

使用Stateflow®对控制系统中的监控逻辑进行建模、设计和模拟,该逻辑安排控制器的操作,控制系统的操作模式,并执行故障检测、隔离和恢复(FDIR)。

使用图形编辑器将逻辑构建为状态机或流程图。您还可以组合图形和表格表示,包括状态转换图、流程图、状态转换表和真值表,以建模系统对事件、基于时间的条件和外部输入信号的反应。通过使用状态图动画突出显示模型中的活动状态和转换,在模拟期间可视化系统行为。


将设计部署到嵌入式控制器

一旦你设计了你的控制系统算法,你就可以改进它们来实现。您可以指定设计的定点数据类型属性,以便为使用定点算法实现做好准备。在验证了闭环桌面模拟中的控制算法之后,通过自动生成C、结构化文本或HDL代码,将其部署到生产微控制器、PLC和FPGAs中。

您可以不断地测试和验证您的控制系统。通过在嵌入式控制器上运行控制算法,在与控制器相连的目标计算机上实时运行工厂模型,进行半实物(HIL)测试。您可以使用以下命令进一步验证和测试您的控制系统形式验证方法。


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