Control System Designer
Progettare controller a singolo input, singolo output (SISO)
Descrizione
L'app Control System Designer consente di progettare controller a singolo input, singolo output (SISO) per sistemi di feedback modellati in MATLAB® o Simulink® (è necessario disporre del software Simulink Control Design™).
Utilizzando questa app, è possibile:
Progettare controller mediante:
Gli editor grafici interattivi di Bode, del luogo della radice e di Nichols per aggiungere, modificare e rimuovere i poli, gli zeri e i guadagni dei controller
La sincronizzazione automatica di PID, LQG o IMC
La sincronizzazione basata sull'ottimizzazione (è necessario disporre del software Simulink Design Optimization™)
La modellazione automatica del loop
Sincronizzare i compensatori per architetture di controllo a loop singolo o multiplo.
Analizzare i progetti di sistemi di controllo utilizzando le risposte nel dominio del tempo e nel dominio della frequenza, come le risposte al gradino e le mappe a polo zero.
Paragonare i grafici di risposta per i progetti di sistemi di controllo multipli.
Progettare i controller per applicazioni di controllo multimodello.
Apri l’app Control System Designer
Barra degli strumenti di MATLAB: Nella scheda Apps, alla voce Control System Design and Analysis, fare clic sull'icona dell'app.
Prompt dei comandi di MATLAB: immettere
controlSystemDesigner.Barra degli strumenti di Simulink: Nella scheda Apps, alla voce Control Systems, fare clic sull'icona dell'app.
Esempi
Dopo aver progettato il controller in Control System Designer, è possibile esportare il progetto nel workspace di MATLAB per eseguire ulteriori analisi o progettazioni.
In Control System Designer, nella scheda Control System, alla voce Export, fare clic su Export tuned blocks.
Nella finestra di dialogo Export Model (Esporta modello), nell'elenco a discesa Select Design, scegliere il progetto che si desidera esportare. È possibile selezionare Current Design o uno dei disegni memorizzati da Data Browser.
Nella tabella Export models to MATLAB Workspace, nella colonna Export, selezionare i modelli che si desidera esportare.
Per tutti i progetti, è possibile esportare i modelli di controller e di pre-filtro. Inoltre, per Current Design, è possibile esportare i modelli di blocco fissi e tutte le risposte da Data Browser.
Per ulteriori informazioni sul pre-filtro, il controller e i blocchi fissi in ciascuna architettura di controllo, vedere Feedback Control Architectures in Control System Designer.
Nella colonna Export as, è possibile specificare un nome alternativo per il modello esportato. L'esportazione di un modello con lo stesso nome di una variabile esistente nel workspace di MATLAB sovrascrive la variabile.
Per salvare i modelli selezionati nel workspace di MATLAB, fare clic su Export.
Dopo aver progettato i controller in Control System Designer, per simulare il sistema è possibile generare automaticamente un modello di Simulink per l'architettura di controllo.
Nella scheda Control System, alla voce Export, fare clic su Create Simulink Model.
L'app esporta i controller e i blocchi fissi per il progetto corrente nel workspace di MATLAB e genera un modello di Simulink che corrisponde all'attuale architettura di controllo. Per ulteriori informazioni sui controller e i blocchi fissi in ciascuna architettura di controllo, vedere Feedback Control Architectures in Control System Designer.
Ad esempio, se si progetta un sistema di controllo utilizzando la configurazione 1, Control System Designer esporta C, F, G e H nel workspace di MATLAB e genera il seguente modello di Simulink.
Nel modello generato, il blocco Input è un Signal Generator (Simulink). Utilizzando questo blocco, il modello viene simulato con diverse forme d'onda in input, come onde sinusoidali o segnali casuali. Per generare una risposta al gradino, sostituire il blocco Input con un blocco Step (Simulink).
Per generare un modello di Simulink per un progetto memorizzato, occorre prima rendere attuale tale progetto. Nella scheda Control System, alla voce Retrieve, selezionare il progetto per il quale si desidera generare un modello.
Esempi correlati
Uso programmatico
controlSystemDesigner apre l'app Control System Designer utilizzando la seguente architettura di controllo predefinita:
L'architettura è costituita da oggetti LTI:
G: modello di impianto
C: compensatore
H: modello di sensore
F: pre-filtro
Per impostazione predefinita, l'applicazione configura ciascuno di questi modelli come un guadagno unitario.
controlSystemDesigner( inizializza il compensatore C al modello LTI SISO plant,comp)comp.
controlSystemDesigner( inizializza il modello del sensore H a plant,comp,sensor)sensor. sensor può essere qualsiasi modello LTI SISO o un array di tali modelli. Se sia plant che sensor vengono specificati come array del modello LTI, le lunghezze degli array devono corrispondere.
controlSystemDesigner( inizializza il modello del pre-filtro F al modello LTI SISO plant,comp,sensor,prefilt)prefilt.
controlSystemDesigner( apre l'applicazione e specifica la configurazione iniziale dell'Editor grafico. views)views può essere uno qualsiasi dei seguenti vettori di caratteri o un array di celle di vettori di caratteri multipli.
"rlocus": Editor del luogo della radice"bode": Editor di Bode a loop aperto"nichols": Editor di Nichols a loop aperto"filter": Editor di Bode per la risposta a loop chiuso dall'input del pre-filtro all'output dell'impianto
Oltre all'apertura degli Editor grafici specificati, l'app traccia la risposta al gradino dell'input e dell'output a loop chiuso.
controlSystemDesigner( specifica la configurazione iniziale del grafico e inizializza l'impianto, il compensatore, il sensore e il pre-filtro utilizzando i modelli specificati. Se un modello viene omesso, l'app utilizza il valore predefinito.views,plant,comp,sensor,prefilt)
controlSystemDesigner( apre l'app e inizializza la configurazione del sistema utilizzando la struttura dei dati di inizializzazione initData)initdata. Per creare initdata, utilizzare sisoinit.
controlSystemDesigner( apre l'app e carica una sessione precedentemente salvata. sessionFile)sessionFile è il nome di un file di dati della sessione nel percorso di MATLAB. Questi dati comprendono l'architettura del sistema e la configurazione del grafico attuali, nonché tutti i progetti e le risposte salvate in Data Browser.
Per salvare una sessione, nell'app Control System Designer, nella scheda Control System, fare clic su 
Save Session.
