Control System Toolbox

Regolazione dei sistemi di controllo

Control System Toolbox consente di regolare in modo sistematico i parametri dei sistemi di controllo usando tecniche di progettazione SISO e MIMO.

Regolazione di controller PID

Control System Toolbox fornisce strumenti per manipolare e regolare controllori PID attraverso l'app PID Tuner o le funzioni da riga di comando. È possibile:

  • usare oggetti PID per rappresentare controllori PID a tempo continuo o a tempo discreto in forma standard o parallela.
  • regolare automaticamente i guadagni dei PID per bilanciare prestazioni e robustezza.
  • specificare i parametri di progettazione, quali il tempo di risposta e il margine di fase desiderati.

Progettazione di controlli PID con Control System Toolbox 2:22
Progettare controller PID usando Control System Toolbox™.

Se un modello lineare dell’impianto non è disponibile, è possibile definire un modello dell’impianto a partire dai dati di input-output misurati, direttamente nell’app PID Tuner usando System Identification Toolbox.

PID Controller Tuning Based on Measured Input-Output Data 3:52
Identify a plant model from measured input-output data and use this model to tune PID Controller gains.

Regolazione di controllori SISO

L'app Control System Designer consente di progettare e analizzare i sistemi di controllo SISO. È possibile:

  • progettare componenti di controllo comuni quali PID, reti di anticipo/ritardo e filtri elimina banda.
  • regolare graficamente gli anelli SISO usando strumenti classici quali luogo delle radici, diagrammi di Bode e di Nichols.
  • monitorare in tempo reale le risposte ad anello chiuso e le performance, durante la regolazione del controllore.
  • valutare le specifiche di progetto, quali la scelta del tempo di campionamento e la complessità del controllore.

Progettazione di sistemi di controllo con SISO Design Tool 4:40
Progettare sistemi di controllo con SISO Design tool.

Oltre alle rappresentazioni standard dei modelli, quali funzione di trasferimento e risposta in frequenza, l'app Control System Designer supporta sistemi con ritardi di tempo. È inoltre possibile lavorare simultaneamente con vari modelli di impianto, in modo da valutare il progetto di controllo in relazione a diverse condizioni operative.

Simulink Control Design amplia Control System Toolbox consentendo di regolare in Simulink i controllori costituiti da più anelli SISO. È inoltre possibile chiudere sequenzialmente gli anelli SISO, visualizzare le interazioni tra gli anelli e regolare iterativamente ciascun anello in modo da ottenere le prestazioni complessive migliori. Simulink Control Design consente di esportare i parametri ottenuti direttamente in Simulink: è così possibile eseguire una convalida aggiuntiva del progetto attraverso la simulazione non lineare.

Quando abbinata a Simulink Design Optimization™, l'app Control System Designer consente di ottimizzare i parametri del sistema di controllo per rispettare i requisiti prestazionali basati su tempo e frequenza. Abbinata a Robust Control Toolbox, l'app consente di progettare risposte in anello aperto usando algoritmi nello spazio H-infinito.

Progettazione di controlli per punti operativi diversi di un impianto non lineare 5:27
Progettare e analizzare simultaneamente un controller per punti operativi diversi di un impianto non lineare.

Regolazione di controller MIMO

Control System Toolbox supporta i metodi più comunemente usati per la progettazione MIMO, inclusi LQR/LQG e algoritmi di posizionamento dei poli. Fornisce inoltre strumenti per progettare osservatori, inclusi i filtri di Kalman.

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Regolazione automatica di controllori programmabili per sistemi nonlineari e tempo-varianti

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