MapleSim Control Design Toolbox

MapleSim Control Design Toolbox
控制设计工具箱


MapleSim控制设计工具箱提供了一套必要的控制设计工具,这些工具扩展了MapleSim的建模功能以支持控制设计。MapleSim Control Design Toolbox提供:

  • 控制器具有更大的灵活性和精度。将符号计算应用于设计、分析、测试控制系统,生成更好的结果。
  • 提高了控制器设计的可重用性。通过MapleSim中的计算书记录设计知识、过程、决策等。
  • 加速设计过程。单一的环境中开发受控对象模型和控制器,避免工具切换。


主要特点

  • 提供工具用于模型线性化、PID参数整定、状态空间控制策略的开发、自定义补偿设计、反馈系统设计。
  • 结合数值和符号计算实现:
    • 对给定的控制问题给出所有可能的特征解,然后基于特定的情况选择最佳解。
    • 建立并研究控制器,这里的模型包括符号量和未指定的参数。无需进一步的整定,相同的控制器设计即可应用到多个相关模型。
    • 创建设计规格是参数化的控制器,相同的控制器可以成功应用到多种条件下。
  • 内置容易使用的MapleSim模板,用于交互式控制器开发和分析。
  • 提供编程方式使用所有的功能,可替代图形用户界面,并支持自定义应用开发。
  • 在单一的环境中集成设计模板、项目文档、示例,为开发受控对象模型和控制器提供了一个连续的工作环境。


工具箱功能包括:

  • 模型线性化
  • 标准PID调优技术
    • Ziegler-Nichols 时域响应
    • Ziegler-Nichols 频率响应
    • Cohen-Coon
  • 高级PID调优技术
    • 主导极点配置
    • 在指定区域的极点配置
    • 增益裕度和相位裕度
    • 自动PID整定方法选择
  • 状态反馈控制
    • 单输入极点配置 (使用Ackermann方法)
    • 多输入极点配置
    • 线性二次型调节器 (LQR)
    • 设计参数的自动计算
  • 状态估计
    • 单输出极点配置 (使用Ackermann方法)
    • 多输出极点配置
    • 卡尔曼滤波
  • 系统操作
    • 反馈系统的闭环形式
    • 移除系统的非最小状态