Control System Toolbox
Concevoir et analyser des systèmes de contrôle
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Control System Toolbox propose des algorithmes et des applications pour analyser, concevoir et ajuster de manière systématique des systèmes de contrôle linéaires. Vous pouvez spécifier votre système sous la forme de fonction de transfert, de représentation d’état ou de réponse en fréquence ainsi que de modèle zéro-pôle-gain. Des applications et des fonctions, telles que le diagramme de réponse indicielle ou le diagramme de Bode, vous permettent d'analyser et de visualiser le comportement d'un système dans les domaines temporel et fréquentiel.
Vous pouvez régler les paramètres du correcteur grâce à des techniques interactives telles que la représentation de boucles de Bode ou la méthode du lieu des racines. La toolbox règle automatiquement les correcteurs SISO et MIMO, notamment les contrôleurs PID. Les correcteurs peuvent inclure plusieurs blocs réglables couvrant plusieurs boucles de rétroaction. Vous pouvez régler des contrôleurs à gains séquencés et spécifier plusieurs objectifs de réglage, tels que le suivi de la consigne, le rejet de perturbations ou les marges de stabilité. Vous pouvez valider votre design en vérifiant le temps de montée, le dépassement, le temps de stabilisation, les marges de gain et de phase, ainsi que d'autres critères.
Créez des modèles linéaires de votre système de contrôle sous forme de fonctions de transfert, de modèles de représentation d'état (parcimonieux), de modèles LPV et LTV, ainsi que d'autres représentations. Discrétisez et rééchantillonnez les modèles. Simplifiez l'analyse et le design de votre système de contrôle en réduisant l'ordre des modèles.
Visualisez le comportement d'un système dans les domaines temporel et fréquentiel. Calculez les caractéristiques d'un système telles que le temps de montée, le dépassement et le temps de stabilisation. Analysez la stabilité d'un système en calculant les marges de gain et de phase et les fréquences de croisement.
Réglez automatiquement les gains d'un contrôleur PID pour équilibrer la performance et la robustesse avec l'application PID Tuner ou des fonctions en ligne de commande. Réglez des contrôleurs continus ou discrets et des contrôleurs PID 2-DOF.
Concevez et analysez de manière interactive des contrôleurs à entrée unique et sortie unique (SISO) avec l'application Control System Designer, en utilisant des méthodes de réglage automatisées. Réglez graphiquement des composants de contrôle courants grâce à la méthode du lieu des racines, au diagramme de Bode ou au diagramme de Black-Nichols.
Utilisez des méthodes de design du contrôle de la représentation d'état, telles que LQR/LQG ou les algorithmes de placement de pôles. Évaluez les états du système avec des observateurs, notamment les filtres de Kalman linéaires et non linéaires.
Réglez automatiquement des structures de contrôle arbitraires SISO et MIMO décentralisées, modélisées dans MATLAB ou Simulink, pour respecter les exigences du design dans les domaines fréquentiel et temporel avec l'application Control System Tuner.
Concevez des contrôleurs à gains séquencés pour des processus non stationnaires ou non linéaires. Spécifiez les exigences et réglez automatiquement les coefficients de surface de gain. Validez les résultats de la mise au point sur l'ensemble de la plage de fonctionnement de votre design.
Analysez et réglez des systèmes de contrôle modélisés dans Simulink, puis analysez leurs caractéristiques dans les domaines temporel et fréquentiel avec Simulink Control Design. Linéarisez les modèles Simulink et calculez les réponses temporelles et fréquentielles. Ajustez graphiquement ou automatiquement les boucles de rétroaction modélisées dans Simulink.
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 MATLAB et Simulink.
« Simulink nous a permis de développer un système de contrôle stable en peu de temps. Nous avons modélisé la totalité du système, notamment une machine à états et des contrôles PI en cascade. Nous avons affiné ce modèle pour en améliorer la robustesse et les temps de réponse, puis nous l'avons vérifié en utilisant le RCP, avant de générer un code embarqué. »
René Pätznick, WOM
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