(BOD) - Das Digitale Betragsoptimum

Symbolische Definition von Strecken- und Regelstruktur
>>> Aufsatz mit ausführlichen Erläuterungen: SYMBDEF_Aufsatz.pdf<<<


Die Anwendung der symbolischen Strukturdefinition erfordert neben einer Nutzung der durch connect.m ( MATLAB Control System Toolbox) gegebenen Definitionen nur wenige weitere Festlegungen. Diese sind als Kommentar in struc000.m enthalten. Mit struc999.m steht ein "Formular" m-File für die Definition von Anwenderstrukturen zur Verfügung. Der Optimierungslauf wird über bod_es.m gestartet. Zur Ausführung einer Berechnung sind folgende m-Files bei symbolischer Strukturdefinition notwendig:
bod_es.m, bod_esg.m, struc999.m [bod_esp.m - nur bei Bedarf]
Außerdem muß die Toolbox "Control System and Optimization" sowie das File trans.m geladen sein. M-Files mit Beispielen zur Strukturdefinition und zugehörigen Simulationsmodellen bei symbolischer Vorgabe der Strecken- und Regelstruktur sind in nachstehender Tabelle zusammengefaßt:

Struktur-
definition
Funktion SIMULINK
Modell
struc000Kaskadenstruktur 1; 3-schleifig sist000
struc001Kaskadenstruktur 2a; 2-schleifig sist001
struc002Kaskadenstruktur 2b; wie K2a aber Polkompensation
struc010Einzelregelkreis 1a; PI-Regler, unverzögerte Eingängesist010
struc011Einzelregelkreis 1b; PI-Regler, verzögerte Eingänge
struc012Einzelregelkreis 2a; PID-Regler, unverzögerte Eingänge
struc013Einzelregelkreis 2b; PID-Regler, verzögerte Eingänge
struc020Zustandsregelstruktur 1; Berechnung von 3 Koeffizientensist020
struc021Zustandsregelstruktur 2; Berechnung von 4 Koeffizientensist021
struc030Einzelregelkreis 3; mit Totzeit vorwärts sist030
struc031Einzelregelkreis 4a; mehrere Totzeiten, unverzögerte Eingängesist031
struc032Einzelregelkreis 4b; mehrere Totzeiten, verzögerte Eingänge
struc041Einzelregelkreis 5; mit Berechnungsumschaltungen sist041

Eine Berechnung von Reglerparametern nach dem Digitalen Betragsoptimum ( BOD) kann alternativ mit den m-Files bod_gen.m, bod.m (Einzelregelkreise), kaskade.m(Kaskadenstrukturen) oder bran....m, zust_au....m (Beispiele für Zustandsregelstrukturen) erfolgen [vgl. BOD Toolbox Version 2.9]. Die symbolische Vorgabe von Streckenstruktur im Laplace-Bereich und Regelstruktur im Z-Bereich bietet jedoch den Vorteil einer einheitlichen Behandlung von Einzelregelkreisen, Kaskadenregelungen und Zustandsregelstrukturen. Außerdem entfällt dann für Zustandsregelstrukturen die sich nach dem Beispiel zust_au.m ergebende Verknüpfung von Berechnungsalgorithmus und Anwenderstruktur. Ein weiterer Vorteil ist die bessere Flexibilität bei Einbeziehung einfacher Umschaltungen - z.B. Reglerstruktur, Verwendung von Vorfiltern oder Berechnungsreihenfolge.

Symbolische Definition von Regler und Strecke sowie Berechnungssteuerung mit bod_es.m und bod_esg.m können auch für andere Optimierungsverfahren eingesetzt werden. Hierzu sind am Ende von bod_esg.m die 13, für BOD spezifischen, Programmzeilen durch andere Optimierungsbeziehungen zu ersetzen.


Homepage
Dr. G.-H. Geitner
Leitseite BOD
Digitales Betragsoptimum
BOD Toolbox
Digitales Betragsoptimum
Leitseite BO
Betragsoptimum
BO Toolbox
Betragsoptimum
Leitseite Beschreibung und Simulation
ereignisgesteuerter Systeme FUP
Leitseite BG
Bondgraphen
Lehrstuhl Elektrische Maschinen
und Antriebe - TU Dresden