В этом примере показано, как моделировать систему управления с помощью бэнг-бэнга, которая регулирует температуру котла. Модель состоит из двух компонентов:
Модель котельной установки является подсистемой Simulink ®, моделирующей динамику котла.
Контроллер Bang-Bang - это диаграмма Stateflow ®, реализующая логику управления bang-bang.
Диаграмма использует:
временная логика для реализации синхронизации цикла «бэнг-бэнг»
8-разрядные данные с фиксированной точкой для представления температуры котла

after ОператорКонтроллер Bang-Bang определяет, когда котел включается или отключается. Первоначально котел отключается. Через 40 секунд, если котел холодный, котел включается. Через 20 секунд котел выключается и цикл управления bang-bang повторяется.

Управление переходами между On и Off состояния, диаграмма вызывает оператор временной логики абсолютного времени after. Например, метка перехода after(20,sec) запускает переход из On кому Off после On состояние активно в течение 20 секунд. Этикетка after(40,sec)[cold()] вызывает переход от Off кому On возникает, если функция cold прибыль true после Off состояние активно в течение 40 секунд.
Off состояние также использует временную логику для управления светодиодным индикатором состояния. Поскольку диаграммы Stateflow в моделях Simulink не поддерживают оператора every для временной логики абсолютного времени состояние реализует работу светодиода с помощью подсостояния Flash с переходом с петлей. Метка перехода after(5,sec) запускает входное действие подсостояния и заставляет светодиодный индикатор мигать каждые 5 секунд.

Подсистема модели котельной установки моделирует температурную реакцию котла в периоды нагрева или охлаждения.

В зависимости от выходных данных диаграммы контроллера Bang-Bang подсистема добавляет или вычитает приращение температуры (+ 1 для нагрева или -0,1 для охлаждения) к предыдущей температуре котла и передает результат в подсистему цифрового термометра.

Подсистема цифрового термометра преобразует результирующую температуру в 8-битное представление с фиксированной точкой. Преобразование выполняется в три этапа.
Блок датчиков преобразует входную температуру котла
в промежуточный аналоговый выход напряжения.
Подсистема аналого-цифрового преобразователя (АЦП) оцифровывает аналоговое напряжение от блока датчика, умножая напряжение на,
округляя до целого числа, а затем ограничивая результат максимумом 255 (наибольшее беззнаковое 8-битовое целое значение). Подсистема выводит квантованное целое число.

Блок линейного преобразования с фиксированной точкой инвертирует объединенную передаточную функцию блоков датчика и АЦП для кодирования температуры котла как числа с фиксированной точкой с наклоном
и смещением.
Эти параметры с фиксированной точкой преобразуют 8-битовое квантованное целое число
в цифровую закодированную температуру.
Диаграмма контроллера Bang-Bang принимает эту цифровую закодированную температуру и интерпретирует ее как неподписанные 8-битные данные с фиксированной точкой temp. Диаграмма обрабатывает эти данные о температуре в 8-битной среде без явных преобразований.
После моделирования область применения Simulink показывает, что котел достигает температуры 20 градусов Цельсия примерно через 450 секунд (7,5 минут). Логика управления bang-bang эффективно поддерживает эту температуру до конца моделирования.

после | каждый | Преобразование типа данных (Симулинк)