Design und Optimierung von PID-Reglern

20. Oktober 2009, 10:19 Uhr | Iris Stroh, Markt&Technik

Simulink Control Design 3.0 von The MathWorks ist mit neuen Funktionen zur Optimierung von PID-Reglern ausgestattet. Außerdem stehen neue PID-Controller-Blöcke zur Verfügung.

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Mit Hilfe der Controller-Blöcke können Entwickler schnell PID-Controller erstellen, PID-Strukturen auswählen, Integrator-Anti-Windup verwenden sowie vom zeitkontinuierlichen auf den zeitdiskreten Bereich umstellen. Außerdem kann der PID-Controller für die Implementierung auf einem Prozessor mit Festkomma-Arithmetik vorbereitet werden.

Ein neuer Optimierungsalgorithmus berechnet automatisch die Verstärkungen der PID-Controller auf der Basis der gewünschten Phasenreserve und Systembandbreite. Darüber hinaus unterstützt eine neue Benutzeroberfläche die visuelle Optimierung von PID-Reglern, so dass der Entwickler kein Experte in der Regelungstechnik sein muss. Das finale Design kann dann per Simulation in Simulink überprüft und der zeitliche Aufwand für Optimierung und Test auf teuren Hardwareprototypen verringert werden. Anschließend können Entwickler mit Real-Time-Workshop automatisch Code für die Implementierung auf dem Ziel-Mikrocontroller generieren.

Weitere neue Merkmale von Simulink Control Design 3.0 sind:

  • Neue Funktionen für die erweiterte lineare Analyse - Anwender können jetzt den Frequenzgang von Simulink-Modellen per Simulation bestimmen. Simulink-Modelle mit starken Diskontinuitäten oder ereignisbasierter Dynamik lassen sich so einfacher linearisieren, ohne dass Modelländerungen erforderlich sind.
  • Angabe benutzerdefinierter Linearisierungen für Simulink-Blöcke und Subsysteme - Entwickler können beispielsweise einen Gain-Block als unsicher markieren und das Modell zum Erstellen eines entsprechenden unsicheren Systems linearisieren. Zusammen mit der Robust Control Toolbox bietet dieses System Anwendern die Möglichkeit, einen Controller zu entwerfen, der trotz Unsicherheit bestimmte Stabilitäts- und Leistungskriterien erfüllt.


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