Simulink Control Design
Linéariser des modèles et concevoir des systèmes de contrôle
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Simulink Control Design vous permet de concevoir et d'analyser des systèmes de contrôle traditionnels et basés sur les données, modélisés dans Simulink. Il propose des outils pour trouver les points de fonctionnement et calculer les linéarisations exactes des modèles Simulink dans diverses conditions de fonctionnement. Vous pouvez calculer les réponses en fréquence basées sur des simulations de vos systèmes. Vous pouvez également déployer des algorithmes d'estimation embarqués pour estimer la réponse en fréquence temps réel de systèmes physiques.
Simulink Control Design permet d’ajuster automatiquement des architectures de contrôle arbitraires SISO et MIMO, notamment des contrôleurs PID et des correcteurs à gains programmés. Vous pouvez déployer des algorithmes de réglage automatique PID dans du software embarqué pour calculer automatiquement les gains PID en temps réel. Simulink Control Design vous permet de concevoir et de déployer des algorithmes de contrôle en mode glissant, d’apprentissage itératif et de rejet actif de perturbations, ainsi que d'autres algorithmes de contrôle non linéaires, adaptatifs et basés sur les données. Vous pouvez utiliser des méthodes de respect des contraintes pour ajuster les actions de contrôle, empêchant ainsi votre système de violer les contraintes critiques.
Points de fonctionnement et linéarisation
Trouvez les points de fonctionnement de votre modèle Simulink en utilisant les spécifications ou les temps de simulation. Utilisez l'application Steady State Manager pour trouver les points de fonctionnement de votre modèle de manière interactive à partir des spécifications relatives à l'état, aux entrées et aux sorties. Linéarisez des modèles Simulink continus, discrets et à fréquences d'échantillonnage multiples en utilisant l'application Model Linearizer. Identifiez et corrigez les problèmes courants de linéarisation avec le Linearization Advisor.
Points de fonctionnement :
Documentation | Exemples
Linéarisation :
Documentation | Exemples
Estimation de la réponse en fréquence
Estimez les réponses en fréquence et examinez les caractéristiques fréquentielles des modèles Simulink en utilisant les données d'entrée-sortie. Déployez votre algorithme d'estimation en tant qu'application embarquée pour une estimation temps réel du système physique.
Réglage des contrôleurs PID
Réglez automatiquement les contrôleurs PID dans un modèle Simulink avec l'application PID Tuner. Déployez et exécutez des algorithmes de réglage automatique PID sur du hardware embarqué en générant du code C à partir des blocs Closed-Loop PID Autotuner et Gain-Scheduled PID Autotuner.
Design de contrôle classique
Réglez les boucles de contrôle SISO dans Simulink en utilisant les outils de réglage automatique et graphique avec l'application Control System Designer.
Réglages multi-boucles et multi-objectifs
Réglez automatiquement les structures de contrôle arbitraires SISO et MIMO décentralisées, modélisées dans Simulink, pour respecter les exigences du design dans les domaines fréquentiel et temporel avec l'application Control System Tuner.
Application de contraintes
Empêchez vos systèmes de violer les contraintes critiques en utilisant des blocs Simulink pour appliquer les contraintes Barrier Certificate et Passivity, avec un ajustement des actions de contrôle si nécessaire.
Séquencement de gain
Réglez automatiquement les contrôleurs à gains séquencés pour des processus non-linéaires ou non-stationnaires pour répondre aux exigences de performances dans le domaine de fonctionnement de votre système.
Contrôle non linéaire et basé sur les données
Implémentez des techniques de contrôle non linéaires, adaptative et basées sur les données avec des blocs Simulink, couvrant le contrôle en mode glissant (SMC), le contrôle actif de rejet des perturbations (ADRC), le contrôle adaptatif par modèle de référence (MRAC), et bien plus encore.
Applications de référence
Utilisez les exemples d'applications de référence pour les systèmes de contrôle de vol, l'électronique de puissance, la robotique et d'autres applications afin de concevoir et analyser des contrôleurs pour les systèmes modélisés dans Simulink.
Ressources produits :
« Les outils MathWorks nous ont permis de simplifier notre processus de design en apportant un environnement intégré de création de fonctionnalités techniques et innovantes que nos clients souhaitaient. »
FAQ sur Simulink Control Design
Simulink Control Design est un add-on pour Simulink qui permet de linéariser des modèles Simulink non linéaires, de concevoir et d'ajuster des systèmes de commande, et de déployer des régulateurs validés sur du matériel embarqué. Il fournit des commandes, des apps interactives et des blocs Simulink pour le calcul de points de fonctionnement, la linéarisation, l'estimation de la réponse en fréquence, le réglage PID, la conception de systèmes de commande multiboucles et des techniques avancées de commande non linéaire et pilotée par les données.
Oui. Simulink Control Design règle automatiquement les régulateurs PID dans les modèles Simulink en utilisant l'application PID Tuner, et il est possible de déployer des algorithmes d'autotuning PID dans le logiciel embarqué pour calculer les gains en temps réel.
Simulink Control Design trouve des points de fonctionnement et calcule des linéarisations exactes des modèles Simulink pour différentes conditions d'exploitation, ce qui permet de concevoir des régulateurs en utilisant des techniques d'analyse linéaire. L'estimation de la réponse en fréquence constitue une alternative lorsque la linéarisation analytique est peu fiable. Pour les systèmes où la conception basée sur la linéarisation est insuffisante, des blocs de commande non linéaires et des blocs de commande basés sur les données agissent directement sur le système non linéaire.
Vous pouvez régler automatiquement des architectures de contrôle SISO et MIMO arbitraires, y compris des régulateurs PID, des compensateurs à séquencement de gains et divers algorithmes de commande non linéaires et adaptatifs.
Oui. Il est possible de calculer des réponses en fréquence basées sur la simulation de vos systèmes et de déployer des algorithmes d'estimation embarqués pour l'estimation en temps réel de la réponse en fréquence de systèmes physiques.
Il prend en charge la commande par mode glissant (SMC), la commande par apprentissage itératif (ILC), la commande par rejet actif des perturbations (ADRC), la commande adaptative par modèle de référence (MRAC) et d'autres algorithmes de commande non linéaires, adaptatifs et pilotés par les données via des blocs Simulink dédiés.
Oui. Simulink Control Design prend en charge la génération automatique de code via Simulink Coder et Embedded Coder. Les régulateurs conçus et validés dans Simulink, y compris les blocs PID autotuner, les blocs de commande avancée et les blocs d'estimation de la réponse en fréquence, peuvent être déployés directement sur du matériel embarqué sous forme de code C généré.
Oui, il inclut des blocs Simulink permettant d'appliquer des contraintes de certificat barrière et de passivité, en ajustant les actions de commande au besoin pour empêcher votre système de violer des contraintes critiques.
Parmi les applications courantes figurent le contrôle de vol, le contrôle de la chaîne cinématique et du châssis, les entraînements de moteurs électriques, l'analyse de la stabilité des systèmes électriques, le contrôle de convertisseurs de puissance, la commande du mouvement robotique et la guidance de véhicules autonomes. Des exemples de référence pour nombre de ces applications sont fournis avec le produit.
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