贝加莱工业自动化.ppt

2023-2-22贝加莱工业自动化贝加莱工业自动化内容n背景n自动代码生成的优点n实现方法n例子背景nMATLAB是一个基于矩阵运算的强大的数学软件，可用来解决各种数学问题，技术性问题和经济问题等。nSimulink工具包，支持可视化图形方式建立仿真模型，简单方便，能更好的适应现实环境的复杂技术步骤n随着科学技术和生产的迅速发展，大型、复杂系统的控制要求不断提高，自动控制技术对系统的仿真需求也日益增大。使用MATLAB/Simulink对系统进行分析和设计已经成为一种潮流和趋势优点n为那些已经使用或将要使用MATLAB/Simulink进行对象仿真和方案设计的开发人员节省了大量的工作量，避免重复工作n降低了风险和成本，提高了开发效率n为复杂被控对象及其控制器的设计提供了可能性优点 快速原型化n 快速原型化n快速而简单的将Simulink模型转化为C代码，并集成在Automation Studio项目中n为复杂控制系统解决方案的设计提供了巨大可能性。优点 硬件在环 n 可将复杂被控对象模型从Simulink模型转化为Automation Studio中的仿真模型，来模拟被控对象。n 调试过程中，控制器的任何调整都有损坏硬件设备的风险。使用“硬件在环”可以消除这些风险。优点 硬件在环n 得益于B&R控制器强大的处理能力和优化的任务结构，也可把控制器任务和被控对象的仿真任务放在同一控制器中。实现方法原理n 使用MATLAB中的Real Time Workshop 和Real Time Workshop Embedded Coder，将Simulink模型翻译为 B&R的可用C语言。n生成的代码将无缝的嵌入到原有项目中，这保证了项目的一致性和可靠性实现方法 步骤n 安装B&R 工具箱n 控制系统仿真设计n 分离出要转化为AS代码部分n 仿真参数配置n 生成路径配置n 一键生成n 下载与调试实现方法 安装n 软件要求nAutomation Studio 3 (AS3.0.71 及以上)nMATLAB (R2007b 及以上)nSimulink (R2007b 及以上)nReal-Time Workshop (R2007b及以上)nReal-Time Workshop Embedded Coder(R2007b及以上)实现方法 安装n 安装 B&R Toolboxn安装文件在AS软件的安装目录下n运行“install.p”文件实现方法 安装n B&R TOOLBOX例子 Simulink 仿真模型n 以温度控制为例n首先要建立被控对象的数学模型，要尽可能接近实际对象。 温控对象一般为1阶：G(s) = K e-ts /(Ts + 1)n设计控制系统，以PI系统为例，Simulink仿真模型为：例子 Simulink 仿真模型n 仿真结果nKp = 4, Ki = 0.1例子 创建任务n 先创建AS Project例子 可生成AS代码的Simulink模型n将simulink模型分为两部分，并使用B&R工具箱中的组件替换输入输出和中间变量（名字需和AS项目中对应任务名一致）n控制部分 temp_ctrln模型部分 temp_plant例子 配置n 仿真的参数配置例子 配置n 生成路径配置，并应用例子 代码生成n 代码生成例子 代码生成n AS中生成的代码例子 运行及监控n 下载AS程序，并进行轨迹跟踪总结n 对大型、复杂控制系统通过MATLAB/SIMULINK仿真进行分析和设计成为一种趋势n B&R产品的软硬件均符合自动生成代码的要求n 使用自动生成代码功能，可以降低开发成本，节省开发时间n 前提条件：对象模型要尽可能精确n 配置简单，一键生成n 可生成普通控制任务，也可封装为功能块形式2023-2-22