跳到主要内容

环境模拟室复杂控制算法的快速发展

“随着我们新的快速控制原型开发过程中,我们可以在新的控制算法比以前快了80%,现在已经完成临床试验。”

“使用自动代码生成可以减少错误。”

测量结果很容易被记录下来,几秒钟内就能自动比较结果。

Stephan Pfeiffer, BINDER的控制工程师

粘合剂处于环境模拟室的科学和工业实验室是世界上最大的专家。他们的目标是为客户提供完善的模拟
生物、化学和物理环境对各种工业的影响。yabo手机版这家家族企业位于德国图特林根(Tuyabo下载网址ttlingen),每年生产逾2.2万台

快速控制原型

之前,该公司使用比例-积分-微yabo下载网址分控制器算法(PID)用于他们的环境室,但由于非线性和严重耦合过程变量的问题,他们需要寻找替代的,更有效的控制方法。

为了迅速开发新的算法,结合剂意识到他们需要实施快速控制原型(RCP)过程中,使他们能够运行和测试改变在Simulink设计上秒内连接至气候室中的控制器的硬件算法。

物理建模

物理建模

第一个挑战是创造一个环境模拟室的可行模式。从MathWorks公司和达索系统Dymola的物理建模工具被用来设计一个环境室的典范。

然后,该模型使用的Speedgoat性能的实时目标机记录从真实的室温度读数,并将它们与模拟结果进行比较验证。验证过程作出使用的仿真和测量的结果的图形比较容易。

模型预测控制

一旦室模型已经验证了新的控制算法可以开发。

一个所选择的算法是模型预测控制(MPC)。这种先进的算法使用动态模型来预测未来系统的输出,并且可以更好地比PID在系统具有较大时间延迟或高阶动态执行。

在使用模拟室开发出算法后,通过在Speedgoat的性能实时目标机上运行控制器模型来控制真实的室,对算法进行微调。

Simulink的编码器用于自动生成代码的实时目标机上运行。对腔室中的控制继电器(加热,冷却,风扇和压缩机)通过实时目标机的数字输出驱动,并且使用进给到目标机器的模拟输入的外部调节模块,测定室的电阻温度计。

从的新算法的仿真和测量的结果,然后用先前的算法进行比较。

成就

采用基于模型的控制算法,BINDER的控制性能提高了30%。公差范围从0.5℃降低到0.1℃。

粘结剂现在有快速开发先进的控制算法和优化控制器参数的有效方法。Simulink模型提供易于理解的控制算法文档

今后,公司在使用MathWorks公yabo下载网址司的嵌入式编码器可以轻松地从Simulink模型的控制算法直接转移到生产目标硬件考虑。

成就

Tuttlingen,德国

www.binder-world.com

下载PDF

Speedgoat产品使用

MathWorks产品使用

  • MATLAB®
  • 仿真软件®
  • MATLAB编码器™
  • 仿真软件编码器™
  • Simulink的实时™

资源