2014 Παρίσης Κ., Καθηγητής

Σχετικά έγγραφα
To SIMULINK του Matlab

MATLAB. Εισαγωγή στο SIMULINK. Μονάδα Αυτόματης Ρύθμισης και Πληροφορικής

ΕΙΣΑΓΩΓΗ ΣΤΟ MATLAB- SIMULINK

Προγραμματισμός Ηλεκτρονικών Υπολογιστών 2 - Εργαστήριο

Συστήματα Αυτομάτου Ελέγχου

Χρήση του Simulation Interface Toolkit για την Εξομοίωση και Πειραματισμό Συστημάτων Αυτομάτου Ελέγχου

Συστήματα Αυτομάτου Ελέγχου

ΕΙΣΑΓΩΓΗ ΣΤΟ SIMULINK

ΕΡΓΑΣΤΗΡΙΟ ΑΝΑΛΟΓΙΚΩΝ & ΨΗΦΙΑΚΩΝ ΕΠΙΚΟΙΝΩΝΙΩΝ

ΕΡΓΑΣΤΗΡΙΟ ΑΝΑΛΟΓΙΚΩΝ & ΨΗΦΙΑΚΩΝ ΕΠΙΚΟΙΝΩΝΙΩΝ

1.Puzzle. ΕΠΙΜΕΛΕΙΑ: ΓΕΩΡΓΙΑ ΚΛΩΣΤΡΑΚΗ Σελίδα 1

M m l B r mglsin mlcos x ml 2 1) Να εισαχθεί το µοντέλο στο simulink ορίζοντας από πριν στο MATLAB τις µεταβλητές Μ,m,br

ΕΡΓΑΣΤΗΡΙΟ ΑΝΑΛΟΓΙΚΩΝ & ΨΗΦΙΑΚΩΝ ΕΠΙΚΟΙΝΩΝΙΩΝ

Δυναμική Μηχανών I. Διάλεξη 10. Χειμερινό Εξάμηνο 2013 Τμήμα Μηχανολόγων Μηχ., ΕΜΠ

Βιομηχανικοί Ελεγκτές

Συστήματα Αυτομάτου Ελέγχου ΙΙ Γιώργος Σούλτης 167

12 o Εργαστήριο Σ.Α.Ε

Inspiration 7 ΕΓΧΕΙΡΙΔΙΟ ΧΡΗΣΗΣ ΜΕ ΠΑΡΑΔΕΙΓΜΑ

Δυναμική Μηχανών I. Αριθμητική Επίλυση Δυναμικών Συστημάτων στο Περιβάλλον MATLAB και Simulink

Βάσεις δεδομένων (Access)

Δημιουργία Χρήσης 2014

Παρουσίαση Libreoffice. Βασίλειος Καραβασίλης Μονάδα Αριστείας ΕΛΛΑΚ ΕΤΕΠΗ 27/04/2015

Microsoft PowerPoint 2010 Πανεπιστήμιο Κύπρου

Ο ελεγκτής PID χοντρικά...

SmarTECPoS. Πως βάζω νέα είδη; Back Office Βασικό Είδη new Νέο Γενικά Κωδικός (είδους) Περιγραφή 1 Τμήμα Τιμή Αποθήκη Τιμή 1 Εστιατόριο Εκτυπωτής

Αλλαγή κλίμακας σχεδίου με το COREL

ΕΡΓΑΣΤΗΡΙΟ ΑΝΑΛΟΓΙΚΩΝ & ΨΗΦΙΑΚΩΝ ΕΠΙΚΟΙΝΩΝΙΩΝ

5o Εργαστήριο Σ.Α.Ε Ενότητα : Ελεγκτές PID

Αλλαγή απόδοσης επιφάνειας

ΟΔΗΓΙΕΣ ΧΡΗΣΗΣ DVR KTEC

Οδηγίες για τη Χρήση του Google Drive

ΕΛΕΓΚΤΕΣ PID. Ελεγκτής τριών όρων Η συνάρτηση μεταφοράς του PID ελεγκτή είναι η ακόλουθη:

2 η Εργαστηριακή Άσκηση Simulink

«Αβάκιο» Οδηγός χρήσης Μικρόκοσμου που αποτελείται από τις ψηφίδες Καμβάς, Χελώνα, Γλώσσα, Μεταβολέας, Χρώματα.

Simulation Users Manual

Προσομoίωση Απόκρισης Συστήματος στο MATLAB

Πανεπιστήµιο Θεσσαλίας

Ράβδος Εργαλείων, σχεδόν τα ίδια εργαλεία και εικονίδια υπάρχουν όπως στα άλλα προγράμματα που έχετε μάθει μέχρι σήμερα.

To Microsoft Excel XP

ΟΔΗΓΟΣ ΓΙΑ ΕΚΔΟΣΗ ΨΗΦΙΑΚΟΥ ΠΙΣΤΟΠΟΙΗΤΙΚΟΥ

Εγκατάσταση του 1992 OpenHome

ΧΡΗΣΗ ΤΗΣ ΠΛΑΤΦΟΡΜΑΣ BLACKBOARD ΑΠΟ ΜΑΘΗΤΗ ΒΑΣΙΚΟΣ ΟΔΗΓΟΣ

Βάσεις δεδομένων (Access)

Γεωργάκης Αριστείδης ΠΕ20

Ταξινόμηση Δεδομένων. 9 η Εργαστηριακή Άσκηση (Excel)

ΓΕΝΝΗΤΡΙΑ MUX ΚΑΤΑΓΡΑΦΙΚΟ ΗΜΙΤΟΝΙΚΟΥ ΣΗΜΑΤΟΣ. σχήμα A

Επεξεργασία πολλαπλών φύλλων εργασίας - Γραφημάτων Excel

ΕΡΓΑΣΤΗΡΙΟ 3: Προγραμματιστικά Περιβάλλοντα και το Πρώτο Πρόγραμμα C

10 o Εργαστήριο Σ.Α.Ε

To περιβάλλον Ανάπτυξης εφαρμογών της Visual Basic 2008 Express Edition

Το βιβλίο διευθύνσεων των Windows

Για την εισαγωγή προϊόντων

Field Service Management ΕΓΧΕΙΡΙΔΙΟ ΧΡΗΣΗΣ

Συνοπτικό εγχειρίδιο χρήσης του Microsoft Visual Studio 2010

Ανοίξτε την εικόνα Hel_MDSGEO και δημιουργήστε δύο έγχρωμα σύνθετα ένα σε πραγματικό χρώμα (True color) και ένα σε ψευδοέχρωμο υπέρυθρο (CIR)

ΣΥΝΤΟΜΟΣ ΟΔΗΓΟΣ ΓΙΑ ΤΗΝ ΕΛΛΗΝΙΚΗ ΕΚΔΟΣΗ ΤΟΥ HOT POTATOES

Movie Maker (Δημιουργία βίντεο)

21. ΦΥΛΛΟ ΕΡΓΑΣΙΑΣ 4 - ΔΗΜΙΟΥΡΓΩΝΤΑΣ ΜΕ ΤΟ BYOB BYOB. Αλγόριθμος Διαδικασία Παράμετροι

ΕΡΓΑΣΤΗΡΙΟ 6: Συναρτήσεις και Αναδρομή

Εφαρμογή Skype Μαθησιακά Αποτελέσματα

ΕΡΓΑΣΤΗΡΙΟ 3: Προγραμματιστικά Περιβάλλοντα και το Πρώτο Πρόγραμμα C

Περιγραφή του βασικού παραθύρου του Cubase SE3. Εικόνα 1

Σχολή Τεχνολογικών Εφαρμογών. Τμήμα Αυτοματισμού. Σημειώσεις Εργαστηρίου Ψηφιακού Ελέγχου. Σχεδίαση Συστημάτων Ελέγχου με χρήση MATLAB

H countif μετράει το πλήθος των κελιών, σε μία περιοχή που ικανοποιεί την καθορισμένη συνθήκη.

Αθήνα, Απρίλιος 2018 ΕΛΛΗΝΙΚΗ ΔΗΜΟΚΡΑΤΙΑ ΥΠΟΥΡΓΕΙΟ ΟΙΚΟΝΟΜΙΚΩΝ

Προσομείωση ασύρματων δικτύων με τη χρήση του OPNET Modeler

Δημιουργώντας σχεδιοκίνηση στο περιβάλλον 3Ds Max χρησιμοποιώντας βασικά εργαλεία

FPU EJ. Κατάλογος περιεχομένων

ηµιουργία Αρχείου Πρότζεκτ (.qpf)

Περιεχόμενα ΓΕΩΠΥΛΗ ΟΔΗΓΙΕΣ ΧΡΗΣΗΣ ΚΕΝΤΡΙΚΟ SITE. ΧΑΡΤΗΣ... 2 Είσοδος στην εφαρμογή «Χάρτης»... 2 Λειτουργίες εφαρμογής «Χάρτης»...

Λύσεις θεμάτων Εξεταστικής Περιόδου Σεπτεμβρίου 2014

ΠΛΗΡΟΦΟΡΙΚΗ Ι Εργαστήριο 1 MATLAB ΠΛΗΡΟΦΟΡΙΚΗ Ι ΕΡΓΑΣΤΗΡΙΟ 1. Θέμα εργαστηρίου: Εισαγωγή στο MATLAB και στο Octave

ΠΡΟΣΟΧΗ: ΠΡIN ΞΕΚΙΝΗΣΕΤΕ ΟΠΟΙΑΔΗΠΟΤΕ ΔΙΑΔΙΚΑΣΙΑ ΘΑ ΠΡΕΠΕΙ ΝΑ ΠΑΡΕΤΕ BACK-UP ΤΩΝ ΑΡΧΕΙΩΝ (DATA) ΚΑΘΩΣ ΚΑΙ ΤΩΝ CUSTOM ΦΟΡΜΩΝ EKTYΠΩΣΗΣ ΤΗΣ ΕΦΑΡΜΟΓΗΣ!!!

Kεφάλαιο 11 Λίστες και Ανάλυση Δεδομένων Kεφάλαιο 12 Εργαλεία ανάλυσης πιθανοτήτων Kεφάλαιο 13 Ανάλυση δεδομένων...

ΟΔΗΓΙΕΣ ΧΕΙΡΙΣΜΟΥ ΠΡΟΓΡΑΜΜΑΤΟΣ DYMO LABEL V.8

Οδηγίες Εγκατάστασης

Σχετική κίνηση αντικειμένων

Αριστείδης Παλιούρας Ανακαλύψτε το Scratch 2

Άσκηση 5 Firefox Αποθήκευση αρχείων

Εφαρμογή Ηλεκτρονικής Υποβολής Δηλώσεων Ε9. Οδηγίες Χρήσης

Κλιμάκιο Πληροφορικής Σεμινάρια για τα λογισμικά κλειστού τύπου Κύκλος Α

Διαχείριση Αδειών - Βιβλίο Αδειών - Μαζικές ενέργειες

ΣΧΕΔΙΟ ΣΤΟΝ Η/Υ. Ενότητα 3: Εντολές επεξεργασίας Extend, Fillet, Block. Παπαδόπουλος Χρήστος Τμήμα Διαχείρισης Εκκλησιαστικών Κειμηλίων

ΕΡΓΑΣΤΗΡΙΟ 3: Προγραμματιστικά Περιβάλλοντα και το Πρώτο Πρόγραμμα C

Εργαστήριο «Τεχνολογία Πολιτισμικού Λογισμικού» Ενότητα. Επεξεργασία πινάκων

Εργαστηριακή Άσκηση 4 Μορφοποίηση Κειμένου μέσω του

ΧΡΟΝΙΚΗ ΑΠΟΚΡΙΣΗ ΣΥΝΑΡΤΗΣΕΙ ΤΩΝ ΠΟΛΩΝ ΤΗΣ ΣΥΝΑΡΤΗΣΗΣ ΕΞΟΔΟΥ Y(s) ΧΑΡΑΚΤΗΡΙΣΤΙΚΑ ΓΝΩΡΙΣΜΑΤΑ ΤΗΣ ΧΡΟΝΙΚΗΣ ΑΠΟΚΡΙΣΗΣ ΣΕ ΕΙΣΟΔΟ ΜΟΝΑΔΙΑΙΑΣ ΒΑΘΜΙΔΑΣ

7.Α.1 Παρουσιάσεις. 7.Α.2 Περιγραφή περιεχομένων της εφαρμογής

ΕΞΟΜΟΙΩΣΗ Σ.Α.Ε ΜΕ ΤΟ SIMULINK (MATLAB)

Τετράδια Κιθάρας. Χρήση του PowerTab

Πώς εισάγουμε μια νέα έννοια χρησιμοποιώντας το εργαλείο Create

ΠΛΗΡΟΦΟΡΙΚΗ ΙΙ Python. 1η Ομάδα Ασκήσεων

Λύσεις θεμάτων Α εξεταστικής περιόδου εαρινού εξαμήνου (Ιούνιος 2015)

Πρακτική Άσκηση Εισαγωγή στο Frontpage

Η Δραστηριότητα 1 του Φύλλου Εργασίας 1 έχει ως στόχο την εξοικείωση με το περιβάλλον του scratch και πιο συγκεκριμένα με τις μορφές και τα σκηνικά.

Οδηγίες εγκατάστασης Δορυφορικής κάρτας Technisat

Ρυθµιστές PID. Βρόχος Ανατροφοδότησης Αναλογικός Ρυθµιστής (Ρ) Ολοκληρωτικός Ρυθµιστής (Ι) ιαφορικός Ρυθµιστής (D) Ρύθµιση PID

ΦΥΛΛΟ ΕΡΓΑΣΙΑΣ: Εντολές κίνησης και στροφής στο προγραμματιστικό περιβάλλον Scratch. ΟΝΟΜΑΤΕΠΩΝΥΜΟ:

Οδηγίες για smartphone ή tablet με λογισμικό ios

Στη δική μας περίπτωση η ονομασία της πρότυπης εταιρείας είναι:

Transcript:

Είναι μια προέκταση του Matlab με την δυνατότητα μοντελοποίησης, προσομοίωσης και ανάλυσης συστημάτων μέσω ενός γραφικού περιβάλλοντος χρήστη (GUI). Η κατασκευή ενός μοντέλου είναι πολύ απλή και γρήγορη Περιέχει μια βιβλιοθήκη με εργαλειοθήκες για γραμμικά και μη γραμμικά συστήματα. Για να ανοίξετε το Simulink αρχικά ανοίξτε το Matlab και στη συνέχεια πληκτρολογήστε >>simulink στο γραφικό περιβάλλον του Matlab. 1

Όπως είπαμε μπορείτε να ανοίξετε την εφαρμογή αυτή πατώντας >>simulink. Ένας άλλος τρόπος είναι το ανοίξετε από την συντόμευση που υπάρχει πάνω αριστερά. 2

Το πρώτο πράγμα που θα δείτε μόλις ανοίξετε το Simulink είναι η βιβλιοθήκη του με τις εργαλειοθήκες της. 3

Για να ξεκινήσουμε να φτιάχνουμε ένα μοντέλο πρέπει να ανοίξουμε ένα νέο γραφικό περιβάλλον σχεδίασης. Αυτό γίνεται μέσα από το βιβλιοθήκη και πάνω αριστερά πατώντας New Model. 4

Στη συνέχεια θα πρέπει να δείτε το γραφικό περιβάλλον σχεδίασης. 5

Με την μέθοδο «συρε-άφησε» επιλέγουμε στην βιβλιοθήκη μια είσοδο, Sources. Επιλέγουμε βηματική (Step). Στη συνέχεια από την εργαλειοθήκη Continuous επιλέγουμε μια συνάρτηση μεταφοράς (Transfer Fcn). Επιπλέον χρειάζεται να δούμε την απόκριση του συστήματος. Πηγαίνουμε στο Sinks και επιλέγουμε ένα Scope. Τέλος χρειαζόμαστε και ανάδραση για ένα ολοκληρωμένο σύστημα κλειστού βρόγχου. Από την εργαλειοθήκη Math Operations επιλέγουμε έναν αθροιστή (Sum). Με διπλό κλικ πάνω του μπορούμε να αλλάξουμε τα πρόσημα του και να φτιάξουμε αρνητική ανάδραση. Στο επόμενο βήμα θα δούμε πως θα φτιάξουμε το σύστημα και θα κάνουμε την προσομοίωση. 6

Λογικά θα έχουμε κάτι που μοιάζει με το παρακάτω. Η σύνδεση των μονάδων γίνεται με τον απλό τρόπο που γίνεται σε όλα τα σχεδιαστικά προγράμματα. Απλά με αριστερό κλικ συνδέστε τις άκρες τους. 7

Εδώ θα μάθουμε να εισάγουμε μια συνάρτηση μεταφοράς μοντέλου. Όπως βλέπουμε η προεπιλεγμένη είναι η. Έστω ότι μιλάμε για ένα σύστημα με συνάρτηση μεταφοράς, ανοιχτού βρόγχου G(s)=. Η διαδικασία για να εισάγουμε-αλλάξουμε την συνάρτηση μεταφοράς είναι η εξής. Αρχικά με διπλό κλικ, στο κουτάκι της συνάρτησης, μπαίνουμε στις ρυθμίσεις. Εκεί φτιάχνουμε τον αριθμητή και παρονομαστή όπως εμείς θέλουμε. Οι αριθμοί συμβολίζουν τον συντελεστή της μεταβλητής (s) και η θέση στην οποία τους γράφουμε την δύναμη του (s) της οποίας επιλέγουμε να είναι συντελεστές. Επίσης το πλήθος των αριθμών-συντελεστών δείχνει και τον βαθμό του πολυωνύμου του αριθμητή και παρονομαστή. 8

Εάν όλα έχουν γίνει σωστά θα πρέπει να έχετε καταλήξει εδώ 9

Ένα βήμα πριν κάνουμε την προσομοίωση καλό είναι να βάλουμε στο Scope και ένα δεύτερο γράφημα, αυτό της εισόδου της ράμπας για να δούμε πως τελικά διαμορφώνεται το τελικό αποτέλεσμα σε σχέση με την είσοδο και το σφάλμα αυτού, αν υπάρχει. Από την βιβλιοθήκη Signal Routing επιλέγουμε το block Bus Creator. Στην μία είσοδό του συνδέουμε την έξοδο του συστήματος και στην άλλη την είσοδο του. Την έξοδο του Bus την συνδέουμε στο Scope. Αφήνουμε τον χρόνο προσομοίωσης ως έχει, 10 sec. Και στο επόμενο βήμα θα κάνουμε την προσομοίωση. 10

Πριν κάνουμε την προσομοίωση τσεκάρουμε αν όλα φαίνονται όπως παρακάτω. Αν ναι, τότε πατάμε το κουμπί Start Simulation για να γίνει η προσομοίωση. 11

Μετά την προσομοίωση θα δείτε στο Scope το παρακάτω. Παρατηρούμε ότι υπάρχει ένα σφάλμα ανάμεσα στην πραγματική τιμή και την επιθυμητή τιμή της εξόδου. Στο επόμενο βήμα θα μάθουμε πως αφαιρούμε-ελαχιστοποιούμε το σφάλμα αυτό με την χρήση ελεγκτών PID. 12

Ένας ελεγκτής PID προσπαθεί να διορθώσει το λάθος μεταξύ μιας μετρημένης μεταβλητής διαδικασίας (ProcessValue) και ενός επιθυμητού σημείου λειτουργίας (setpoint) με τον υπολογισμό και έπειτα την έξοδο μιας διορθωτικής δράσης που μπορεί να ρυθμίσει τη διαδικασία αναλόγως. Ο υπολογισμός της εξόδου του ελεγκτή PID περιλαμβάνει τρείς ξεχωριστούς όρους. Τον αναλογικό (P), ολοκληρωτικό (I) και παραγωγικό (D) ορό. Το παρακάτω πινακάκι θα σας βοηθήσει να κατανοήσετε την χρησιμότητα και την επίδραση του κάθε όρου του PID στο σύστημα. 13

Τον PID στο Simulink θα τον βρούμε στην βιβλιοθήκη Continuous και θα τον τοποθετήσουμε πριν την G(s) και μετά τον αθροιστή. Το Simulink δίνει τη δυνατότητα να βλέπουμε Live τα αποτελέσματααπόκριση των παραμέτρων που δίνουμε στον ελεγκτή, ρυθμίζοντας τις προδιαγραφές που θέλουμε για το σύστημα, ώστε να φτάσουμε όσο ποιο κοντά γίνεται στην επιθυμητή τιμή. Μέσω της εφαρμογής Tune PID που βρίσκετε στις ρυθμίσεις του PID μπορούμε ρυθμίζοντας απλά τις προδιαγραφές που θέλουμε να έχει το σύστημα (Rise Time, Setting Time, Overshoot κλπ.) να δοθούν αυτόματα οι τιμές στους τρεις όρους του PID που απαιτούνται για να έχουμε αυτά τα αποτελέσματα. Με λίγα λόγια το Simulink κάνει την δουλειά που θα κάναμε εμείς στο χαρτί για να υπολογίσουμε τους τρεις όρους του PID. 14

Αφού όπως είπαμε τοποθετήσουμε τον PID, στη συνέχεια ανοίγοντας με διπλό κλικ τις ρυθμίσεις του επιλέγουμε Tune. Εκεί αν ρυθμίσουμε την μπάρα Response Time γύρω στα 0,0245 sec θα δούμε, πατώντας πάνω δεξιά Show Parameters, τις νέα προδιαγραφές που θα έχει το σύστημα και τις τιμές που θα πάρουν οι τρεις όροι του PID για να γίνει αυτό. Αφού φτάσουμε στις προδιαγραφές που θέλουμε πατάμε Apply και μετά OK. Στο επόμενο βήμα θα δούμε το παράθυρο των ρυθμίσεων στο Tune PID για να βεβαιωθούμε ότι όλα έχουν γίνει σωστά. 15

Για να είναι όλα σωστά πρέπει να έχετε καταλήξει στο παρακάτω. 16

Αφού τελειώσαμε την ρύθμιση του ελεγκτή PID, πάμε να κάνουμε την προσομοίωση να δούμε τι καταφέραμε. Πατάμε Start Simulation. Θα δείτε το παραπάνω στο Scope. Βλέπουμε ότι με την χρήση ελεγκτή PID εξαλείψαμε το σφάλμα που είχαμε πριν και η είσοδο πλέον ταυτίζεται, σχεδόν, με την έξοδο. 17

Τέλος, για να αποθηκεύσουμε την εργασίας αυτή πάμε πάνω αριστερά επιλέγοντας. File Save As Γράφουμε το όνομα αρχείου και πατάμε Αποθήκευση. Πλέον το αρχείο έχει αποθηκευτεί με την μορφή.mdl και πλέον μπορούμε να το καλέσουμε στο Simulink οποιαδήποτε στιγμή. 18