Разработка систем управления

1. 1
Разработка систем
управления
Павел Рословец

2. 2
План доклада
 Разработка САУ в MATLAB
 Настройка PID для двигателя
 Современные методы ТАУ
 Выбор инструментов
1 ч

3. 3
Как задать вопрос?
Telegram Messenger
@Exponenta_ru
или
matlab.ru/tg

4. 4
Классический
подход
Нелинейная
модель объекта
Линеаризация
модели
Синтез
регулятора
Тестирование
САУ

5. 5
Построение точной модели
Нелинейная
модель объекта
Линеаризация
модели
Синтез
регулятора
Тестирование
САУ
MATLAB&Simulink:

6. 6
Демо: линейная модель двигателя
𝑘
𝑇2
2
𝑆2 + 𝑇1 𝑆 + 1
tf1KP
fb
-
u ye
• Создание моделей
• Анализ систем

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

8. 8
𝑘
𝑇2
2
𝑆2 + 𝑇1 𝑆 + 1
• Линеаризация
• Выбор рабочей точки
Демо: линеаризация моделей Simulink

9. 9
• Работа с любыми нелинейными
моделями
• Простота использования
Выводы: анализ САУ в Simulink

10. 10
Полный линейный анализ
Нелинейная
модель объекта
Линеаризация
модели
Синтез
регулятора
Тестирование
САУ
Построение точной модели
MATLAB&Simulink:

11. 11
Демо: синтез регулятора
• Автонастройка PID
• Синтез регуляторов вручную
• Оптимизация параметров

12. 12
Выводы: разработка САУ в Simulink
• Интерактивные инструменты упрощают
синтез
• Автоматическая настройка существенно
сокращает время
• Моделирование помогает в разработке

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
Современные методы ТАУ

15. 15
• Классические
методы ТАУ
+
• Многоконтурные системы
• Адаптивные регуляторы
• Дискретно-событийная логика
• Нечёткая логика
• Машинное обучение

16. 16
• Настройка двухконтурной системы
Демо: маятник на тележке

17. 17
Вывод: маятник на тележке
• Simulink Control Design подходит для
разработки многоконтурных систем

18. 18
Демо: адаптивный PID
• Получение группы линейных
моделей
• Настройка группы PID
• Реализация Gain Scheduling

19. 19
Вывод: адаптивный PID
• MATLAB&Simulink подходит для
разработки адаптивных систем

20. 20

21. 21

22. 22
Контроллер высоты разгонного блока
Особенности Достоинства
• Разработан рабочий
процесс на основе МОП
• Многодисциплинарное
моделирование
• Отработка отказов
• PiL тестирование
• Ускорение разработки
в 7 раз
• Полный цикл разработки

23. 23
Разработка электромобилей
Особенности Достоинства
• Полные модели
автомобилей
• Уточнение моделей по
результатам тестов
• Разработка САУ по точным
моделям
• Разработка автомобиля
«с нуля» за 5 лет

24. 24
Выбор инструментов

25. 25
• Линейное управление
• Нелинейное управление
• Событийное управление
• Интеграция MATLAB кода
• Интеграция C кода
Simulink

26. 26
• Конечные автоматы
• Потоки управления
• Обработка событий
• Временнáя логика
• Таблицы истинности
Stateflow

27. 27
• Анализ и линеаризация САУ
• Автоматическая настройка PID
• Разработка регуляторов
• Настройка многоконтурных
систем
Control System Toolbox

28. 28
• Анализ и линеаризация
моделей
• Автоматическая настройка PID
• Разработка регуляторов
• Настройка многоконтурных
систем
• Идентификация систем
Simulink Control Design

29. 29
• Подбор параметров модели
• Оптимизация регуляторов
• Оптимизация многоконтурных
систем
• Ускорение с Parallel Computing Toolbox
Simulink Design Optimization

30. 30
• Анализ моделей с
неопределенностями
• Синтез робастных контроллеров
• Поддержка многоконтурных
систем
Robust Control Toolbox

31. 31
Лидирующие инструменты для
разработки систем управления
• Мощная среда
моделирования
• Автоматизированные
инструменты
• Современные методы

32. 32
MATLABinRussia
mathworks.com
matlab.ru
• User stories
• Products
• Documentation
• Мероприятия
• Тренинги
• Вводные ролики

33. 33
• Поставка MATLAB &
Simulink
• Обучение специалистов
• Настройка решений под
ключ
• Консалтинг
exponenta.ru
info@exponenta.ru
+7 (495) 009 65 85
Центр инженерных технологий
и моделирования