aeshnik


Уменьшая скорость роста энтропии вселенной


Previous Entry Share Next Entry
Описание модели объекта управления
aeshnik
Не так давно мы поговорили о том, что такое разработка системы управления в общих чертах. И пришли к выводу, что там иногда бывает важно описать математически, как тот или иной объект себя ведет. Иначе, не имея возможности в определенный момент времени посмотреть, что происходит с объектом под воздействием внутренних и внешних сил, как же мы будем им управлять?

Есть несколько фундаментально разных подходов к описанию объекта. Это понимание того, как объект себя ведет и законов природы, в соответствии с которым он себя так ведет. По-английски это называют first principle modeling. Мы знаем, что на яблоко действует сила тяжести, применяем нужный закон Ньютона и - вуаля. Знаем, где окажется яблоко спустя какое-то время, если его отпустить в свободный полет с такой-то высоты. То же самое и со всеми другими объектами. Зная достаточно точно (для нас достаточно точно - для решения тех или иных задач), как описать объект математически, мы можем записать уравнение или систему уравнений для этого. А потом ее решить.

В Simulink мы можем описывать уравнения в виде блок-схем и численно решать их после этого. Давайте посмотрим, как я это сделал на примере электродвигателя постоянного тока. Давайте отталкиваться вот от такой схемы:
Рис. 1. Схема. Электродвигатель постоянного тока, механическая нагрузка.
Рис. 1. Схема, двигатель постоянного тока и механическая нагрузка.

Пусть нам известны коэффициенты R, L, K, I, значение напряжения, которое мы подаем на двигатель, тоже известно (V).
Посмотрим, как эти уравнения можно описать, а потом решить, в Simulink.

Видео 1. Создание схемы Simulink, описывающей электродвигатель на рис. 1.

Это один из способов. Очевидный его недостаток - нужно хорошо знать, что внутри объекта. Нужно хорошо уметь описывать процессы. Есть и неочевидные минусы. О них мы поговорим, когда будем рассматривать другие способы описания моделей.

Что можно посмотреть интересного по этой теме:
- вебинар "Физическое моделирование и быстрое прототипирование" (англ.);
- интерактивный видеокурс по Simulink (англ.);
- раздел Simulink на MathWorks.com.

Скоро - про физическое моделирование подробно (на примере моделирования энергетических систем), про идентификацию систем (черный ящик), про оценку параметров (parameter estimation).


?

Log in

No account? Create an account