Разработка сау для привода 2017

1. 1
Управление
приводом
Павел Рословец

2. 2
План доклада
 Линеаризация модели
 Настройка PID
 Двухконтурная САУ
 Управляющая логика
1 ч

3. 3
Классический
подход
Нелинейная
модель объекта
Линеаризация
модели
Синтез
регулятора
Тестирование
САУ

4. 4
Построение точной модели
Нелинейная
модель объекта
Линеаризация
модели
Синтез
регулятора
Тестирование
САУ
MATLAB&Simulink:

5. 5
𝑘
𝑇2
2
𝑆2 + 𝑇1 𝑆 + 1
• Линеаризация
• Выбор рабочей точки
Демо: линеаризация моделей Simulink

6. 6
 Работа с нелинейными моделями
 Простота использования
Выводы: линеаризация в Simulink

7. 7
Выводы: САУ в MATLAB
 Широкие возможности анализа и
визуализации
 Доступно для инженеров

8. 8
Полный линейный анализ
Нелинейная
модель объекта
Линеаризация
модели
Синтез
регулятора
Тестирование
САУ
Построение точной модели
MATLAB&Simulink:

9. 9
Демо: синтез регулятора
• Автонастройка PID
• Синтез регуляторов вручную
• Автоматическая дискретизация

10. 10
Выводы: разработка САУ в Simulink
 Интерактивные инструменты упрощают
анализ и синтез
 Автоматическая настройка существенно
сокращает время
 Моделирование помогает в разработке

11. 11
Демо: многоконтурные САУ
• Автоматическая настройка
• Оптимизация параметров САУ

12. 12
Выводы: многоконтурные САУ
 Simulink Control Design отлично
подходит для разработки многоконтурных
систем
 Simulink Design Optimization для
нелинейных систем

13. 13
Автоматический синтез
регуляторов
Широкие возможности
моделирования
Нелинейная
модель объекта
Линеаризация
модели
Синтез
регулятора
Тестирование
САУ
Построение точной модели
Полный линейный анализ
MATLAB&Simulink:

14. 14
• Классические
методы ТАУ
+
• Многоконтурные системы
• Адаптивные регуляторы
• Дискретно-событийная логика
• Нечёткая логика
• Машинное обучение

15. 15
Демо: управляющая логика
Stateflow
• Задание режимов работы
• Обработка событий

16. 16
Выводы: управляющая логика
 Stateflow позволяет эффективно
создавать управляющую логику
 Инструмент имеет широкие возможности

17. 17

18. 18

19. 19
Разработка электромобилей
Особенности Результат
• Полные модели
автомобилей
• Уточнение моделей по
результатам тестов
• Разработка САУ по точным
моделям
• Разработка автомобиля
«с нуля» за 5 лет

20. 20
Моноколесо
Особенности Результат
• Многоскоростные
алгоритмы
• Арифметика с
фиксированной точкой
• Сложная математика
• Рабочий прототип за
1,5 месяца

21. 21
Выбор инструментов

22. 22
• Линейное управление
• Нелинейное управление
• Событийное управление
• Интеграция MATLAB кода
• Интеграция C кода
Simulink

23. 23
• Конечные автоматы
• Потоки управления
• Обработка событий
• Временнáя логика
• Таблицы истинности
Stateflow

24. 24
• Анализ и линеаризация САУ
• Автоматическая настройка PID
• Разработка регуляторов
• Настройка многоконтурных
систем
• Идентификация систем
Control System Toolbox

25. 25
• Анализ и линеаризация
моделей
• Автоматическая настройка PID
• Разработка регуляторов
• Настройка многоконтурных
систем
• Идентификация систем
Simulink Control Design

26. 26
• Подбор параметров модели
• Оптимизация регуляторов
• Оптимизация многоконтурных
систем
• (Ускорение с Parallel Computing Toolbox)
Simulink Design Optimization

27. 27
• Анализ моделей с
неопределенностями
• Синтез робастных контроллеров
• Поддержка многоконтурных
систем
Robust Control Toolbox

28. 28
Лидирующие инструменты для
разработки систем управления
• Мощная среда
моделирования
• Автоматизированные
инструменты
• Современные методы