Effizienter Reglerentwurf mit MATLAB und Simulink

In diesem zweitägigen Kurs beschleunigen Sie den Entwurfsprozess für geschlossene Regelkreise. Dabei identifizieren Sie unbekannte Regelstrecken mit System Identification Toolbox^™. Sie modellieren Regelkreise und entwerfen Regler mit Control System Toolbox^™, Simulink Control Design^™ und Simulink Design Optimization^™. Abschließend bereiten Sie die Regler für die Codegenerierung vor, indem Sie unter anderem mit Fixed-Point Designer^™ Fließkommadatentypen in Festkommadatentypen umwandeln.

Themen sind unter anderem:

Entwurfprozess von Regelungssystemen
Systemmodellierung
Systemanalyse
Reglerentwurf
Implementierung des Reglers auf realen Systemen

Voraussetzungen

Grundkenntnisse in MATLAB ^® und Simulink ^® entsprechend der Kurse MATLAB Grundlagen sowie Simulink zur System- und Algorithmen-Modellierung. Verständnis von Ausdrücken und Konzepten der Regelungs- und Steuerungstechnik.

Detaillierte Kursbeschreibung anzeigen

Voraussetzungen

Tag 1 von 2
Überblick über den Entwurfprozess von Regelungssystemen	Ziel: Analysieren und parametrieren eines geschlossenen Regelkreises. Die anhand eines einführenden Beispiels vorgestellten Arbeitsschritte werden im Laufe des Kurses vertieft. Entwurfsprozess von Regelungssystemen Linearisierung eines Systems Analyse des Systemverhaltens Festlegung der Regleranforderungen Einstellung von Reglern Testen von Reglern
Modellierung von Systemen	Ziel: Repräsentieren von Regelkreiskomponenten mittels unterschiedlicher Konzepte, um Regelkreise in MATLAB und in Simulink zu entwerfen. Überblick über Modellbeschreibung LTI Objekte Simulink Modelle
Systemidentifikation	Ziel: Identifizieren von Regelstrecken, um ausgehend vom empirischen Ein-/Ausgangsverhalten ein dynamisches Streckenmodell zu ermitteln. Überblick über Systemidentifikation Importieren und Vorverarbeitung der Daten Modellschätzung Modellvalidierung
Parameter-Anpassung	Ziel: Anpassen von Simulink-Modellverhalten an empirisch gemessenes Verhalten, um unbekannte Regelstreckenparameter abzuschätzen. Überblick über Parameter-Anpassung Vorbereitung des Modells Anpassungsprozess Tipps zu Parameter-Anpassung
Analyse von Systemen	Ziel: Analysieren von Systemverhalten im Zeit- und Frequenzbereich, um auf die benötigte Reglerstruktur zu schließen. Dieser Abschnitt fasst verschiedene Tools zusammen, mit denen das Systemverhalten analysiert werden kann, z.B. Eigenschwingungen, Einschwingverhalten etc. Funktionen zur Systemanalyse Verwenden des Linear System Analyzer DC-Motor Analyse Automatische Analyse von Systemen Analyse des offenen Regelkreises

Tag 2 von 2
Linearisierung	Ziel: Linearisieren eines Simulink-Modells, um auf klassische zeit- und frequenzbasierte Analyse- und Entwurfsmethoden zurückgreifen zu können. Validieren der Linearisierung durch simulationsbasierte Erfassung des Frequenzgangs. Linearisierungsverlauf Definieren der Arbeitspunkte Linearisierungsfunktionen Schätzung des Frequenzgangs
PID Regler in Simulink	Ziel: Modellieren und parametrieren von PID-Reglern in Simulink, gefordertes Regelkreisverhalten mit einer vorgegebenen PID-Reglerstruktur zu erreichen. Einsatz von PID-Reglern Modellaufbau PID-Regler Block Automatische Einstellung Zusätzliche PID-Eigenschaften
Klassische Reglerentwurfsmethoden	Ziel: Entwerfen von Regelkreisen, die PID-Regler oder Korrekturglieder enthalten, mittels klassischer Methoden, um gefordertes Regelkreisverhalten durch schrittweisen Aufbau des Reglers zu erreichen. Parametrieren von Reglern im offenen Regelkreis Analysieren des Verhaltens des geschlossenen Regelkreises PID-Regler Integrierende und differenzierende Korrekturglieder
Optimierung des Regelkreisverhaltens	Ziel: Anpassen von Modellparametern mittels Optimierungstechniken unter Beachtung von Anforderungen und Parameterunsicherheiten, um Regler für nicht-lineare Regelkreise zu entwerfen. Optimieren des Modellverhaltens Analysieren der Systemsensibilität Optimieren mit Parameterunsicherheiten
Implementierung des Reglers	Ziel: Vorbereiten des modellierten Reglers für die Implementierung auf einem realen System, um automatische Codegenerierung für eingebettete Systeme zu ermöglichen. Erkennen von physikalischen und praktischen Beschränkungen von Reglern Diskretisieren eines Reglers Vorbereiten des Reglers für die automatische Codegenerierung Konversion von Fließkomma- in Festkommaarithmetik