Matlab *

В этой работе показана детальная авторская реализация объединения сред TIA Portal и Simulink для совместного моделирования с обменом данными, работающая при любом, даже самом малом, шаге квантования (моделирования). Этот вариант позволяет также тестировать PLC контроллеры TIA Portal на частотах квантования контроллеров. Синхронизация сред осуществляется без применения таймеров реального времени. Приведен пример построения быстродействующего контура, обеспечивающего управление аналоговым неустойчивым объектом Simulink виртуальным ПЛК среды TIA Portal. Экспериментально определено, что предлагаемое объединение сред не влияет на результаты моделирования.

Состояние проблемы

Интегрированная среда разработки систем автоматизации TIA Portal содержит инструментальные средства для конфигурирования, настройки, тестирования и обслуживания систем. Мощная среда MATLAB/Simulink обеспечивает эффективное моделирование и оптимизацию сложных динамических систем. Совместное моделирование TIA Portal и Simulink повышает качество проектирования систем автоматизации и управления и сокращает сроки проектирования.

Известны примеры связи сред TIA Portal – Simulink через OPC сервер, в которых среды обмениваются пакетами данных с максимальной частотой 10 раз с секунду [1,2,3]. Это ограничение определяет максимальную частоту квантования. Для моделирования и работы быстродействующих систем, которые характеризуются широкой полосой пропускания, требуется высокая частота квантования.

Скорость непосредственной передачи/приема данных через TCP канал в десятки раз выше скорости передачи через OPC сервер. Однако, для TCP связи с контроллерами TIA Portal, которые выступают в роли TCP клиента, необходимо, чтобы модель Simulink работала в режиме сервера, а таких библиотечных средств у Simulink нет.

Для тестирования выбрана аппаратная платформа на базе чипа STM32H753VIH с частотой ядра 480 МГц. Подключение к SD карте выполнено через интерфейс SDMMC с частотой 60 МГц. В качестве драйвера работает стандартная библиотека STM32H7xx_HAL. Используется промежуточное программное обеспечение FileX из пакета Azure RTOS поддерживающее exFAT.

Данная учебная задача показывает, как создавать динамическую модель системы, методами структурного моделирования.

Несмотря на то, что данная модель очень проста, процесс ее создания, необходимая последовательность шагов и выполняемые действия в данном примере, точно такие же как для моделей сложных систем. Поэтому этот текст можно рассматривать как методические рекомендации к любой модели создаваемой методом струкутурного моделирования.

В данном переводе сделан акцент на последовательность шагов. Я так же добавил несколько собственных комментарий к каждому шагу. 

Итак, вам нужно ускорить модель объекта управления в несколько раз. Вы попробовали рекуррентные сетки, а потом решили вспомнить Ляпунова и Понтрягина и сделать это без data science. Поехали!

• Оптимальная оценка ковариационной матрицы в больших размерностях
• Основы
• Проблема
• Решение
• Пример кода
• Заключение
• Литература

Привет, Хабр! Продолжаем нашу серию статей о суррогатном моделировании, на этот раз расскажем, как мы применили нейросети при создании сложных технических систем – приспособили GRU в качестве суррогатной модели. Реальный кейс для клиента в рамках реального проекта.

Поставим нейросети обучение на службу проектировщику. Полетели!

Продолжаем публикацию лекций по курсу "Управление в Технических Системах" автор - Олег Степанович Козлов на кафедре Э7 МГТУ им. Н.Э. Баумана.

Данные лекции готовятся к публикации в виде книги, а поскольку здесь есть специалисты по ТАУ, студенты и просто интересующиеся предметом, то любая критика приветствуется. В предыдущих сериях:

1. Введение в теорию автоматического управления.
2. Математическое описание систем автоматического управления 2.1 — 2.3, 2.3 — 2.8, 2.9 — 2.13.
3. ЧАСТОТНЫЕ ХАРАКТЕРИСТИКИ ЗВЕНЬЕВ И СИСТЕМ АВТОМАТИЧЕСКОГО УПРАВЛЕНИЯ РЕГУЛИРОВАНИЯ.
3.1. Амплитудно-фазовая частотная характеристика: годограф, АФЧХ, ЛАХ, ФЧХ. 3.2. Типовые звенья систем автоматического управления регулирования. Классификация типовых звеньев. Простейшие типовые звенья. 3.3. Апериодическое звено 1–го порядка инерционное звено. На примере входной камеры ядерного реактора. 3.4. Апериодическое звено 2-го порядка. 3.5. Колебательное звено. 3.6. Инерционно-дифференцирующее звено. 3.7. Форсирующее звено.  3.8. Инерционно-интегрирующее звено (интегрирующее звено с замедлением). 3.9. Изодромное звено (изодром). 3.10 Минимально-фазовые и не минимально-фазовые звенья. 3.11 Математическая модель кинетики нейтронов в «точечном» реакторе «нулевой» мощности. 4 Структурные преобразования систем автоматического регулирования.

Будет как всегда позновательной увлекательно и интересно.

Однажды мне прилетела задача реализовать DMR на ПЛИС. Опустившись на дно интернета, я нашел лишь мануал ETSI и пару примеров по генерации кода – с этого начался мой тернистый путь изучения данной тематики. Недавно наткнулся на мем, и тут нахлынули воспоминания...

Стандарт цифровых двойников определяет цифровую модель изделия как “систему верифицированных и валидированных математических, компьютерных моделей и электронных документов изделия, описывающих поведение вновь разрабатываемого или эксплуатируемого изделия на различных стадиях жизненного цикла, использующую программные средства импорта и экспорта моделей и электронных документов, программные средства численного решения задач и компьютерного моделирования, а также визуализации”.

Другими словами, цифровой двойник — это не одна модель, а система моделей или набор моделей, каждая из которых предназначена для решения конкретных задач в рамках жизненного цикла изделия. Требования к конкретной модели определяются задачами, решаемыми с помощью данной модели.

В статье описан реальный опыт создания модели системы электроснабжения самолета (СЭС) в рамках реализации методов модельно-ориентированного проектирования в авиации.

Так вышло, что испытания релейной защиты обязательно проводят на специальных комплексах в режиме реального времени. Внутри этих комплексов находятся цифровые двойники электроэнергетических объектов. Чтобы разобраться как и зачем их туда загружают, мы прольем свет на всеми любимый и ненавистный стандарт МЭК 61850 и поделимся своим опытом моделирования энергосистем на КПМ РИТМ.

Когда есть желание пользоваться m-файлами на стороне, например, впихнуть хорошо работающие методы аппроксимации из Curve Fitting Toolbox в какую нибудь стороннюю свою разработку, можно скомпилировать dll-библиотеку и использовать ее по своему разумению.

Данная статья - кратко по шагам действия.

Продолжаем публикацию лекций по курсу "Управление в Технических Системах"

Данные лекции готовятся к публикации в виде книги, а поскольку здесь есть специалисты по ТАУ, студенты и просто интересующиеся предметом, то любая критика приветствуется. В предыдущих сериях:

1. Введение в теорию автоматического управления.
2. Математическое описание систем автоматического управления 2.1 — 2.3, 2.3 — 2.8, 2.9 — 2.13.
3. ЧАСТОТНЫЕ ХАРАКТЕРИСТИКИ ЗВЕНЬЕВ И СИСТЕМ АВТОМАТИЧЕСКОГО УПРАВЛЕНИЯ РЕГУЛИРОВАНИЯ.
3.1. Амплитудно-фазовая частотная характеристика: годограф, АФЧХ, ЛАХ, ФЧХ. 3.2. Типовые звенья систем автоматического управления регулирования. Классификация типовых звеньев. Простейшие типовые звенья. 3.3. Апериодическое звено 1–го порядка инерционное звено. На примере входной камеры ядерного реактора. 3.4. Апериодическое звено 2-го порядка. 3.5. Колебательное звено. 3.6. Инерционно-дифференцирующее звено. 3.7. Форсирующее звено.  3.8. Инерционно-интегрирующее звено (интегрирующее звено с замедлением). 3.9. Изодромное звено (изодром). 3.10 Минимально-фазовые и не минимально-фазовые звенья. 3.11 Математическая модель кинетики нейтронов в «точечном» реакторе «нулевой» мощности.

Сегодня у нас легкий текст понятный даже школьнику!

Что вам важнее в DL-проекте, удобство или производительность? Посмотрим на проблему глазами инженера-разработчика сложных систем с элементами искусственного интеллекта. Как типичный инструментарий в этой сфере справляется с обучением и выполнением?

В этой статье мы запустим пару нейросетей в MATLAB и сравним быстродействие ResNet с opensource-фреймворками. Так что, если хотите обсудить, в чем (кроме удобства) коммерческий фреймворк может выиграть у опенсорса, добро пожаловать!

В статье рассмотрена свёртка посредством блоков «Convolution» и «Discrete FIR filter» чуть более подробно (и с более корректными примерами), чем в документации Simulink.

Лекции по курсу «Управление Техническими Системами» читает Козлов Олег Степанович на кафедре «Ядерные реакторы и энергетические установки» факультета «Энергомашиностроения» МГТУ им. Н.Э. Баумана. За что ему огромная благодарность!

Данные лекции готовятся к публикации в виде книги, а поскольку здесь есть специалисты по ТАУ, студенты и просто интересующиеся предметом, то любая критика приветствуется. В предыдущих сериях:

1. Введение в теорию автоматического управления.
2. Математическое описание систем автоматического управления 2.1 — 2.3, 2.3 — 2.8, 2.9 — 2.13.
3. ЧАСТОТНЫЕ ХАРАКТЕРИСТИКИ ЗВЕНЬЕВ И СИСТЕМ АВТОМАТИЧЕСКОГО УПРАВЛЕНИЯ РЕГУЛИРОВАНИЯ.
3.1. Амплитудно-фазовая частотная характеристика: годограф, АФЧХ, ЛАХ, ФЧХ.
3.2. Типовые звенья систем автоматического управления регулирования. Классификация типовых звеньев. Простейшие типовые звенья.
3.3. Апериодическое звено 1–го порядка инерционное звено. На примере входной камеры ядерного реактора. 3.4. Апериодическое звено 2-го порядка. 
3.5. Колебательное звено. 3.6. Инерционно-дифференцирующее звено. 
3.7. Форсирующее звено.  3.8. Инерционно-интегрирующее звено (интегрирующее звено с замедлением). 3.9. Изодромное звено (изодром). 
3.10 Минимально-фазовые и не минимально-фазовые звенья.

Заключительная статья из раздела 3 Частотные характеристики звеньев и система автоматического регулирования.

Перефразируя Ленина, можно сказать: теория автоматического управления всесильна, потому что она верная. И действительно, в статьях на хабре мы представляли в виде передаточных функций абсолютно разные физические процессы: грузик на пружинке, гидравлический поршень, камеру смешения реактора, электрический контур, распространение вируса. То есть абсолютно разные физические процессы сводятся к единообразному представлению, и меня это не перестает удивлять.  Даже атомный реактор в умелых руках человека, знающего ТАУ, превращается в простые элегантные формулы, а затем – в квадратик передаточной функции. 

Дисклеймер: в тексте нет основных понятий и определений из теории диффузионного приближения ядерного реактора.

Мы живем в сложное время, когда доллар обесценивается, цены на акции скачут, и даже у Газпрома мечты не сбываются, а наоборот – сложности с сертификацией Северного потока-2. И за окном не май месяц, а вовсе даже серый февраль. В этот момент на первое место выходят вечные ценности: водка, секс, и  рок’н’ролл. А для секса желательно конечно, горячая вода. 

В данной статье покажем, как методом структурного моделирования динамики рассчитать экономику  электрического бойлера и оптимизировать его работу.

Данная статья – продолжение примера из лекции про изoдромное звено. 

Даже небольшие погрешности в измерениях скорости судна относительно воды могут привести к большим ошибкам в расчётах ходовых качеств судна и увеличению расхода топлива на десятки тонн в день. О том, как эту проблему решает машинное обучение, рассказываем к старту флагманского курса по Data Science.

Цель написания данной статьи — показать, как на реальном оборудовании реализовывать системы сканирования объектов и создавать их трехмерные модели выносным сканером профильного типа.

Существует несколько различных подходов к сканированию, но мы рассмотрим только облака точек. Набор точек, полученных в результате сканирования, описывает поверхность сканируемого объекта, которая легко поддается обработке (фильтрация, удаление выбросов, т. д.). Однако при использовании выносных сканеров, как правило, возникают проблемы искажения получаемых моделей в связи с движением сканера над поверхностью исследуемого объекта. Решение данной проблемы мы и рассмотрим в рамках этой статьи.

Статья может быть интересна студентам, инженерам и разработчикам, работающим над созданием цифровых систем радиосвязи. Рассчитана на пользователей, владеющих минимальными основами работы в среде разработки Octave (MatLab). Однако, для понимания могут потребоваться довольно глубокие знания радиотехники и математики.

Имитационная модель будет настолько проста, что в ней даже не будет частоты дискретизации, не будет несущей частоты, не будет скорости передачи данных, не будет мощности передаваемого сигнала. Тем не менее, всё это будет учтено, ведь мы хотим создать универсальную модель, справедливую для любых комбинаций этих параметров. Как же так, — скажут инженеры, — как можно создавать такие модели, в которых нет самых необходимых параметров? Ведь модуляция — это изменение одного из параметров несущей, то есть её амплитуды, частоты или фазы. Вот и попробуем разобраться, что к чему, а заодно прикоснёмся к тому, что называют наукой.

Очередная статью Калачева Юрия Николаевича, автора книги Моделирование в электроприводе. Инструкция по пониманию. Данный текст еще готовится к публикации в специализированных изданиях, но читатели хабра увидят его первые.

Простым языком, понятным даже 7 летнему ребенку, Юрий Николаевич Калачев раскрываем тайны моделирования электропривода.

Именно так пишутся все знаменитые методы, знаменитой Бауманки, по которым китайский язык можно выучить за ночь перед экзаменом.

Другие статьи по электроприводу от Юрия Николаевича:

Синхронные двигатели с постоянными магнитами на роторе: управление (синус и/или трапеция)

Электропривод с ШИМ – способ улучшения динамики контура тока

Модельно ориентированное проектирование. Электропривод с бесколлекторным двигателем постоянного тока

Модельно-ориентированное проектирование. Построение активного выпрямителя (на основе математической модели)