WWW.NEW.PDFM.RU
БЕСПЛАТНАЯ  ИНТЕРНЕТ  БИБЛИОТЕКА - Собрание документов
 

«В Control System Toolbox™ предоставляются алгоритмы и инструменты промышленного стандарта для систематического анализа, проектирования и настройки линейных систем управления. При помощи ...»

Control System Toolbox

Проектирование и анализ систем управления

В Control System Toolbox™ предоставляются алгоритмы и инструменты промышленного стандарта для

систематического анализа, проектирования и настройки линейных систем управления. При помощи Control

System Toolbox™ можно задать систему через передаточную функцию или уравнения состояния, при помощи

задания расположения нулей и полюсов или при помощи задания частотных характеристик. Функции для

визуализации поведения системы во временной и частотной областях доступны из командной строки или графического пользовательского интерфейса. Можно настраивать параметры ПИД регулятора при помощи инструмента автоматической настройки ПИД регуляторов, формировать логарифмические частотные характеристики, располагать нули и полюса, проектировать линейно-квадратичные регуляторы (LQR) или линейно-квадратичные гауссовы регуляторы (LQG) и применять другие интерактивные и автоматизированные методы. Есть возможность контролировать такие свойства системы, как время переходного процесса, перерегулирование, время нарастания, запасы устойчивости по амплитуде и фазе и т.д .

Ключевые особенности:

работа с передаточными функциями, уравнениями состояния, нулями и полюсами системы и частотными характеристиками линейных систем;

возможность последовательного, параллельного соединения или соединения с обратной связью блоксхем линейной системы;

получение реакции системы на единичное ступенчатое воздействие, построение амплитудно-фазовых частотных характеристик (Nyquist plot), а также предоставление других инструментов для временного и частотного анализа устойчивости системы и характеристик качества системы;



определение расположения нулей и полюсов, построение логарифмических частотных характеристик, LQR, LQG и другие классические методы и методы оценки пространства состояний для проектирования систем управления;

автоматическая настройка ПИД регуляторов;

преобразование представления модели, возможность дискретизации модели, работающей в непрерывном времени и возможность аппроксимации низкого порядка систем высокого порядка;

LAPACK (Linear Algebra PACKage - библиотека с открытым исходным кодом, содержащая решатели основных задач линейной алгебры) и SLICOT (библиотека, содержащая алгоритмы теории систем управления) алгоритмы оптимизации точности работы и времени выполнения .

Графический интерфейс пользователя Control and Estimation Tools Manager (Диспетчер инструментов оценки и управления) (сверху), реализованный по принципу последовательности выполняемых действий, предоставляет пользователю возможности для интерактивного анализа, проектирования и настройки систем. В список доступных инструментов входят: возможности для расположения нулей и полюсов, построение логарифмических частотных характеристик и графическое представление реакции системы на единичное ступенчатое воздействие (внизу) .

Работа в Control System Toolbox

Линейные методы управления являются основой для анализа и проектирования систем управления. Control System Toolbox позволяет пользователю создавать и изменять линейную модель системы управления. При помощи интерактивных инструментов визуализации можно анализировать модель системы и получать сведения о поведении системы управления и её ограничениях. Можно также систематически настраивать параметры системы управления с использованием методов проектирования single-input/single-output (SISO - один вход/один выход) и multi-input/multi-output (MIMO - несколько входов/несколько выходов) .





Линейные модели из Control System Toolbox могут быть использованы в других продуктах проектирования систем, таких как Robust Control Toolbox™ и Model Predictive Control Toolbox™. Можно использовать Simulink Control Design™ вместе с Control System Toolbox для проектирования систем управления и анализа в Simulink® .

Настройка ПИД регулятора С, заданного уравнением (сверху), при помощи настройщика ПИД регуляторов с графическим интерфейсом. Можно автоматически подобрать проектное решение и затем интерактивно настроить время реакции системы путём перерасчёта коэффициентов ПИД регулятора .

Создание и манипулирование линейными моделями Control System Toolbox предоставляет возможность создавать и манипулировать линейными моделями объектов системы управления. Поддерживаются все стандартные способы представления моделей, включая передаточные функции, расположение нулей и полюсов, явные и дескрипторные уравнения состояния, а также данные частотной характеристики. Линейные модели могут быть SISO или MIMO, а также непрерывными или дискретными. Есть возможность представлять ПИД контроллеры как ПИД объекты и создавать точные модели, а также выполнять симуляцию систем с временными задержками, включая обратные связи с задержками .

Control System Toolbox предоставляет инструменты для:

выполнения арифметических операций в линейных моделях;

построения сложных блок-схем, путём соединения простых моделей последовательно, параллельно или с обратной связью;

дискретизации моделей, работающих в непрерывном времени;

выполнения аппроксимации моделей высокого порядка моделями низкого порядка .

Построение линейной модели устройства обычно является первым шагом в разработке системы управления .

Если линейной модели нет, то её можно построить при помощи функций обработки тестовых данных из System Identification Toolbox™ или при помощи линеаризации модели Simulink, используя Simulink Control Design. Как только линейная модель создана, можно использовать Control System Toolbox для анализа этой модели и проектирования регулятора .

МATLAB-код, в котором реализована система с отрицательной обратной связью с наличием в прямой цепи регулятора С и модели устройства G. Моделью устройства является передаточная функция первого порядка с задержкой в Т секунд .

Анализ моделей Control System Toolbox предоставляет удобный графический интерфейс пользователя и большое количество функций командной строки для анализа линейных моделей. При помощи графического интерфейса пользователя LTI Viewer (Обозреватель для исследования линейных систем, в которых время выражено неявно) можно просматривать временные и частотные характеристики сразу нескольких линейных моделей. Можно также оценивать ключевые параметры работы системы, такие как время нарастания, время переходного процесса, перерегулирование и границы устойчивости .

В список доступных графиков входят отклик на единичное ступенчатое воздействие, отклик на импульс, логарифмические частотные характеристики, зависимость амплитуды от фазы (Nichols), амплитудно-фазовая частотная характеристика (Nyquist), особые точки (singular value), а также нули и полюса. Для дальнейшего исследования работы системы можно просмотреть отклик системы при заданных пользователем начальных условиях и входных воздействиях .

Графический интерфейс пользователя LTI Viewer - интерактивный инструмент для анализа линейных моделей в частотной и временной областях. Вы можете сравнивать графики в частотной и временной областях нескольких линейных моделей одновременно .

Настройка систем управления Control System Toolbox предоставляет возможность систематически настраивать параметры системы управления с использованием методик разработки SISO и MIMO .

Настройка ПИД-регуляторов Control System Toolbox предоставляет инструменты для работы и настройки с ПИД-регуляторами при помощи графического интерфейса PID Tuner (ПИД Настройщик) или функций командной строки. Control System

Toolbox предоставляет возможности:

использования ПИД-объектов для представления в форме дискретного времени или непрерывного времени в стандартной или параллельной форме;

автоматической настройки коэффициентов ПИД-регулятора с возможностью нахождения оптимального соотношения между показателями качества системы и робастностью;

задавать настраиваемые параметры, такие как желаемое время отклика и запас устойчивости по фазе .

–  –  –

Разработка SISO-регуляторов SISO Design Tool (Инструмент для разработки систем типа один вход/один выход) в Control System Toolbox представляет возможность разработки и анализа систем управления SISO.

При помощи SISO Design Tool можно:

разрабатывать простые компоненты, такие как ПИД-регуляторы, схемы с линейными динамическими звеньями и режекторные фильтры;

графически настраивать петли SISO при помощи классических инструментов, таких как расположение корней, логарифмические частотные характеристики и зависимость амплитуды от фазы (Nichols chart);

наблюдать за откликом замкнутой системы и требованиями к работе системы в режиме реального времени во время настройки регулятора;

формировать требования к разработке, такие как частота дискретизации и сложность регулятора .

Control System Design with SISO Design Tool 8:59 Видеоролик о разработке систем управления при помощи SISO Design Tool В дополнение к стандартным способам представления моделей, таким как передаточные функции и данные частотных характеристик, у SISO Design Tool есть возможность работы с системами с временными задержками .

Также есть возможность одновременной работы с несколькими моделями устройств для расчёта проектируемой системы при разных рабочих условиях .

Simulink Control Design является расширением Control System Toolbox и позволяет пользователю настраивать регуляторы в Simulink, у которых несколько замкнутых контуров типа SISO. Можно последовательно замыкать замкнутые контура типа SISO, визуализировать взаимодействие замкнутого контура со всей системой и последовательно настраивать каждый замкнутый контур для обеспечения лучшей работы всей системы .

Simulink Control Design позволяет пользователю экспортировать настроенные параметры непосредственно в Simulink для дальнейшей проверки проектируемой системы посредством нелинейного моделирования .

При использовании Simulink Design Optimization™, SISO Design Tool предоставляет возможности для оптимизации параметров системы управления относительно требуемых временных и частотных характеристик системы. Если SISO Design Tool используется в сочетании с Robust Control Toolbox тогда можно автоматически формировать отклики разомкнутого контура при помощи алгоритмов H на бесконечности .

–  –  –

Настройка MIMO регуляторов В Control System Toolbox есть методы для MIMO разработки, включая LQR/LQG и алгоритмы расстановки полюсов. В Control System Toolbox есть также инструменты для проектирования наблюдателей, включая фильтры Калмана.

Похожие работы:

«УТВЕРЖДАЮ председатель организационного комитета VIІI Республиканского открытого конкурса исполнителей на народных инструментах им.И.И.Жиновича В.М.Черник Программы VIІI Республиканского открытого конкурса исполнител...»

«Кто виноват и где собака зарыта? Метод валидации ответов на основе неточного сравнения семантических графов в вопросноответной системе © Александр Соловьев МГТУ им. Н.Э. Баумана a-soloviev@mail.ru Аннотация Обсуждаются эксперим...»

«И. Есинова и др.: "Директ-маркетинг" 2 Аннотация Данное учебно-практическое пособие раскрывает все основные вопросы современного директмаркетинга. В нем содержится вся необходимая информация о SMS-рассылках, курьерских доставках и телемаркетинге. Раскрываются особенности продаж по телефону, почтовой и факс-рассылки, директ...»

«Стихотворения о Великой Отечественной войне (1941-1945) АЛЕКСАНДР ТВАРДОВСКИЙ *** Я знаю, никакой моей вины В том, что другие не пришли с войны, В том, что они — кто старше, кто моложе — Остались там, и не о том же речь, Что я их мог, но не сумел сберечь, — Речь не о том, но все же, все же, все же. (Из книги.: Твардовск...»

«Анатолий Лунин ОТКРОВЕНИЯ восьмистишия Калининград ББК84(2Р=Рус)6 Л84 Лунин А. А. Откровения. Восьмистишия. Калининград. 2012, разделы: Заветный квант любви; Я твоя росинка, Русь; Дорога начинается с порога. – 134 с. Книжица содер...»

«123456 Библиотека буддийских лекций "Тушита" Автор: Составлено по текстам Dharma Therapy Trust под редакцией Геше Дамчо Йонтена, монастырь Дрепунг Лоселинг, а также по книге Тубтен Чодрон “Жемчужина мудрости”. Перевод: С.Хоса под редакцией М.Малыгиной Редакция: Дхарма-центр "Тушита" Хвала и обращение к двадцати одной Таре 1. В...»

«Харківський історіографічний збірник УДК 930 ББК 63.3я5 Х21 Затверджено до друку рішенням Вченої ради ХНУ імені В.Н. Каразіна (протокол № 4 від 26.03.2010) Редакційна колегія: д-р. іст. наук, проф. С.І. Посохов (головний редактор), д-р. іст. наук, проф. В.І. Астахова, д-р. іст. наук, проф. А.Г. Болебрух, кан...»

«Ирина Машинская Офелия и мастерок AILUROS PUBLISHING NEW YORK Irina Mashinski Ophelia and the Trowel Poems Ailuros Publishing New York USA Подписано в печать 4 октября 2013. Редактор Елена Сунцова. В оформлении обложки использована фотография работы Ирины Машинской. Портрет Ирины Машинской: Сергей Самсонов. Прочитать и купить книги издательства "Айлурос...»






 
2018 www.new.pdfm.ru - «Бесплатная электронная библиотека - собрание документов»

Материалы этого сайта размещены для ознакомления, все права принадлежат их авторам.
Если Вы не согласны с тем, что Ваш материал размещён на этом сайте, пожалуйста, напишите нам, мы в течении 1-2 рабочих дней удалим его.