UM 제어

UM 제어

The UM Control (Matlab/Simulink) module (UM Control)


UM
Matlab을 가져 오기, UM 통합 시뮬레이션 UM 사용자 정의 라이브러리 : UM 제어 모듈은 범용 메커니즘 및 사용자 라이브러리 또는 Matlab을 / 시뮬링크 모델의 도움으로 준비 기계적 모델을 결합하여 다음과 같은 도구 결합.모델링 실제 기술 시스템 중에 다른 종류의 (자동 제어, 전기 기계 및 분야, 유압 등) 부품과 기계 부품 조합의 문제가 발생합니다.

복잡한 시스템은 내장 UM 도구에 의해 설명 될 수 없으며 Matlab을 / 시뮬이나 프로그래밍 언어의 도움으로 사용자가 개발 한 동적 링크 라이브러리 (DLL)의 도움으로 기술되어야한다. 따라서, UM 제어에서 모든 도구 (ABS, 브레이크 어시스트, 전자 안정성 제어 및 UM에서 시뮬레이션 할 수 있으며,  첫째, 우리를 도와 다른 메카 트로닉 시스템. 둘째, 전기 기관차 또는 차량 제어 시스템과 같은 복잡한 전자 시스템을 시뮬레이션하는 시스템의 범위를 확대하기 위해,
생각 도구는 유사한 사용자 인터페이스를 가지고 그들이 모두 하나의 모듈 통합하는 이유는 같은 용어를 사용합니다. 그러나 도구는 독립적이며 구입 개별적으로 사용할 수 있습니다.

세부 사항에 언급 된 도구를 살펴 보자 :

UM Matlab Import;
UM CoSimulaiton;

UM User's Defined Routines
.

참조:
  - Getting Started: Matlab/Simulink interface;

UM Matlab Import

 

Интерфейс с Matlab/Simulink. Щелкните для просмотра копии экрана 모델링 실제 기술 시스템 중에 다른 종류의 (자동 제어, 전기 기계, 유압 등) 부품과 기계 부품 조합의 문제가 발생합니다.Matlab을 / 시뮬링크 환경 기술 컴퓨팅을위한 가장 인기있는 도구입니다. 범용 기계 범용 기계 Matlab을 / 시뮬 사이의 인터페이스를 제공 UM 제어 모듈을 포함하고 있습니다.사용자는 그 / 그녀의 자신의 Matlab을 / 시뮬링크 모델을 컴파일하고 범용 메커니즘 첨부 할 수 있습니다. MATLAB / Simulink의 인터페이스는 사용자에게 Matlab을 / 시뮬링크 라이브러리의 무제한 번호를 포함하고 대화 형 인터페이스에서 / 해제 할 수있는 가능성을 제공합니다.

수입 Matlab을 / 시뮬링크 모델 기계 시스템 시뮬레이션 수행 다음 단계를 가정한다.
- Matlab을 / 시뮬링크 제어 방식의 모델을 만들기.
- 동적 적재 라이브러리 (DLL) Matlab을 / 시뮬에서 만든 모델을 내보내기.
- 범용 기계에서 기계 시스템 (UM 입력 프로그램)의 모델을 만들기.
- 로딩 UM 모델 Matlab을 / 시뮬 DLL 가져 오기 및 기계 부품 Matlab을 / 시뮬 인터페이스 마법사의 도움으로 제어 체계 사이의 연결을 설정하여 UM 시뮬레이션 UM 모델을 만들었습니다.
- 얻어진 모델의 역학을 시뮬레이션.

참조:
1. Marlab시뮬인터페이스를사용하여시작하기

 

예 1. 진자의 안정화 : UM Matlab을 IMPOR

진자 모델은 다음과 같습니다.모델은 질량 M 관성 I. 제어 방식 질량 m 순간 진자의 카트로 구성되어 하나의 입력 - 파이 각도 (수직 위치에서 진자의 편차) 하나의 출력 - F 이어야한다거꾸로 위치에 진자 유지하기 장바구니에 적용했다.

Расчетная схема Схема обмена данными
Inverted pendulum Data flow

진자 (그래서 PID 제어기라고 함)에 대한 제어 Matlab을 / 시뮬링크 모델은 아래 그림에 표시됩니다. 모델에 "IN"과 "OUT"구성 요소를 포함 할 필요가 있습니다. 이러한 구성 요소는 UM 모델 Matlab을 / 시뮬링크 모델의 미래에 연결하는 데 사용됩니다. 진자 모델에서 우리는 단지 입력 (수직에서 진자의 각도)과 출력 (장바구니에 작용 )가있다.

Модель системы управления
Matlab/Simulink model of the control system

 

Неуправляемое движение Управляемое движение
Free motion Controlled motion


예 2.기관차 전기 모델

마당 기관차의 모델은 다음과 같습니다.자동 제어 견인 DC 모터 Matlab을 / 시뮬링크 환경에서 모델링하고 기관차의 기계 부품에 추가됩니다.기계 및 전기 부품 통합은 우리에게 기관차의 전체 전기 모델을 제공합니다.모델은 파워 트레인의 프로세스 (진동)를 결정하는 가능성을 제공, 스타트 업 정상 상태 모션, 스키드 제어 등의 회 전자 각속도 견인 토크 견인 DC 모터의 모델에 대한 입력 데이터입니다 전자기 토크는 회 전자 (모터의 Matlab을 / 시뮬링크 모델)에 적용됩니다.

Модель маневрового локомотива Модель электродвигателя постоянного тока с системой управления
Model of the yard locomotive TEM21 Matlab/Simulink model of a DC motor

UM CoSimulation

 

UM CoSimulation. Щелкните для просмотра копии экрана UM 제어 모듈에서 통합 시뮬레이션 도구를 사용하면 Matlab을 / 시뮬링크 모델에 후방 통합을위한 UM에서 UM 모델을 수출하는 데 도움이됩니다. Matlab을 / 시뮬링크 UM 모델을 가져올 수 사실 Matlab을 / 시뮬링크 UM 모델 간의 데이터 교환을 제공하는, S-함수 소위를 사용해야합니다.

S-함수는 일반적으로 여러 개의 입력과 출력 신호뿐만 아니라, 여러 매개 변수가 있습니다.S-함수 입력 신호는 일반적으로 제어 또는 토크 (제어 동작)을 설명하는 UM 모델 매개 변수로 지정됩니다. 따라서 UM 모델은 제어 알고리즘에 따라 Matlab을 / Simulink의 측면에서 계산 컨트롤의 힘을 가져옵니다.S-함수 출력 신호 변수 마법사의 도움으로 만들어지고 일반적으로 UM 모델의 운동을 참조하는 UM 변수 할당됩니다. S-함수 매개 변수 수치 실험의 시작 부분 할당되고, 시뮬레이션 과정에서 변경되지 않습니다 예를 들어, 그것은 관성 형상 매개 변수, 강성과 감쇠 계수 이 될 수 UM 매개 변수로 지정됩니다.

수입 UM 모델과 Matlab을 / 시뮬링크 모델 시뮬레이션 수행 다음 단계를 가정한다.  
- Matlab을 / 시뮬링크 모델을 만들기.  
- Matlab을 / 시뮬링크 모델로, 기계적 모델로 처리됩니다 S 기능 요소를 포함.  
- UM 입력 기계 시스템의 모델을 만들기.  
- UM 시뮬레이션 준비된 모델을로드.기계 부품 및 매개 변수와 변수를 통해 제어 방식 사이의 연결을 설정.M
-
파일을 생성.  
- Matlab을 / 시뮬링크 환경에서 복잡한 모델의 동역학 시뮬레이션.

Matlab을
/ 시뮬링크 모델에 포함되어있는 UM 모델은 입력 및 출력 신호의 일부 번호를 블랙 박스로 간주됩니다.UM 모델의 입력은 일부 UM 매개 변수에 할당하고 일반적으로 임원 장치 / 토크 감각을 가지고있다.UM 모델의 출력은 변수 마법사의 도움으로 얻은 일반적으로 위치 가속도 기계 시스템 일부 운동 학적 공연 감각을 가지고 수있는 변수 할당됩니다.
 
예 3. 진자의 안정화 : UM 통합 시뮬레이션

UM 통합 시뮬레이션 도구로 사용할 수 있도록 개발 된 진자의 안정화를위한 제어 시스템은 다음과 같습니다. 시스템의 기계적인 부분은 inv_pend_cosim S-함수 내에 "숨겨진"입니다.예제 1에 주어진 또 하나이 모델을 비교합니다.

Модель системы управления
Matlab/Simulink model of the control system

예 4. 잠금 방지 브레이크 시스템 : UM 통합 시뮬레이션

잠금 방지 제동 시스템 또는 ABS 감금 (또는 회전 중단) 제동 동안 자동차 바퀴를 방지하는 안전 시스템이다.회전 도로 드라이버가 미끄럼 방지하고 드라이버 조향 입력의 지시에 따라 도로 표면과 tractively 계속 상호 작용을 할 수 있도록하여 제동 무거운 아래의 조향 컨트롤을 유지할 수 있습니다. ABS 개선 된 차량 제어를 제공하며, 건조하고, 특히 미끄러운 표면에서 정지 거리가 줄어 듭니다. 아래의 ABS 모델은 상대적 슬립에 따라 전면 및 후면 바퀴에 마찰 순간을 계산하는 2 채널입니다.

S-함수 abs_cosim가 왼쪽 표시되는 차량의 전체 동적 모델을 캡슐화합니다. ABS 0.1 동일하게 상대 슬립을 유지하려고합니다. 전면 및 수치 실험 기간 동안 뒷 바퀴 상대 전표는 다음과 같습니다. 그것은 분명 상대 전표 설정 값 주변에 진동 것을 볼 수있다.

Модель легкового автомобиля ВАЗ-2109
Dynamical model of VAZ-2109
Модель ABS
Two-channel ABS

 

 

Проскальзывание передних колес
Front wheel relative slip
Проскальзывание задних колес
Rear wheel relative slip

UM User,s Defined Routines


외부 라이브러리는 일반적으로 내장 된 요소의 도움으로 기술하는 것이 불가능 힘의 보편적 인 원리 다양한 수학적 모델 포함하는 데 사용됩니다. 이러한 메서드는 컨트롤 파일에 프로그래밍에 대한 대안 다음과 같은 차이가있다.   - 당신은 어떤 소프트웨어 환경 및 지원 동적 링크 라이브러리 (DLL)를 생성하는 모든 프로그램 언어를 사용할 수있는 수학적 모델과 함께 자신의 외부 라이브러리 개발할 수 있습니다.  
- 당신은 UM 제어 파일에 프로그래밍에 관련된 모든 기능을 배울 필요가 없습니다.  
- 당신은 전혀 프로그래밍없이 UM 모델에 이전에 개발 된 외부 라이브러리를 포함 할 수 있습니다.

일반적으로 외부 라이브러리를 연결과 기계 시스템 동역학 시뮬레이션은 다음 단계를 가정한다.  
- 아래에 설명 된 규정에 따라 DLL 코드와 수학적 모델과 구현 창조.  
- 외부 라이브러리 마법사의 도움으로 UM 모델 개발 된 DLL 연결, UM 시뮬레이션 / 도구 메뉴 명령을 참조하십시오.  
- 기계 시스템 동역학 시뮬레이션.
외부 라이브러리 입력 및 출력 신호뿐만 아니라 매개 변수의 목록이 있습니다.바인딩 외부 라이브러리 UM 모델 중에 외부 라이브러리 입력 신호는 보통 운동 학적 성과를 설명 UM 변수와 연결되어 있습니다. 출력 신호는 일반적으로 기계 시스템에 작용하는 힘과 토크를 매개 변수화 UM 매개 변수와 함께 연결되어 있습니다.