Seminario de Simulink/WinCon

Transcripción

1 Seminario de Simulink/WinCon INEL Control Digital Jesús David González-Llorente Universidad De Puerto Rico Recinto Universitario De Mayagüez Departamento de Ingeniería Eléctrica y de Computadoras Mayagüez Octubre de 2008 J.González (UPRM) SIMULINK/WINCON 2008-II 1 / 29

2 Contenido 1 Introducción a Simulink 2 Muestreo, Retenedor de Orden Zero, ZOH 3 Introducción a Wincon 4 Metodología Identificar Conexiones Crear Modelo, (SALIDA) Configurar WINCON Compilar Modelo Ejecutar Modelo Modificar Modelo (ENTRADA) 5 Resumen J.González (UPRM) SIMULINK/WINCON 2008-II 2 / 29

3 Introducción a Simulink Qué es simulink Extensión de MATLAB para la simulación de modelos matemáticos mediante diagramas de bloques. Elementos para visualización Funciones de transferencia y operaciones matemáticas Señales predefinidas (Sinusoides, Escalones, Pulsos) J.González (UPRM) SIMULINK/WINCON 2008-II 3 / 29

4 Construyendo Modelos en Simulink Buscar y Seleccionar Componente en la librería Arrastrar para insertar en el espacio de trabajo Editar valores, mediante doble click Interconectar los bloques J.González (UPRM) SIMULINK/WINCON 2008-II 4 / 29

5 Muestreo, ZOH: Retenedor o Extrapolador El tiempo de muesteo se fija en el retenedor de orden cero. Insertar ZOH después del bloque de entrada (Retenedor). Insertar ZOH antes de la salida (Extrapolador). El retenedor de orden zero se encuentra en la librería de simulink-discrete-zero-order-hold J.González (UPRM) SIMULINK/WINCON 2008-II 5 / 29

6 ZOH: Retenedor J.González (UPRM) SIMULINK/WINCON 2008-II 6 / 29

7 Introducción a Wincon Qué es Wincon Es una aplicación para Windows 2000/XP que permite la ejecución en tiempo real de código generado de un diagrama de Simulink J.González (UPRM) SIMULINK/WINCON 2008-II 7 / 29

8 Toolbox Wincon J.González (UPRM) SIMULINK/WINCON 2008-II 8 / 29

9 Contenido 1 Introducción a Simulink 2 Muestreo, Retenedor de Orden Zero, ZOH 3 Introducción a Wincon 4 Metodología Identificar Conexiones Crear Modelo, (SALIDA) Configurar WINCON Compilar Modelo Ejecutar Modelo Modificar Modelo (ENTRADA) 5 Resumen J.González (UPRM) SIMULINK/WINCON 2008-II 9 / 29

10 Identificar Conexiones Modelo de la tarjeta de Adquisición, (Q4, PCI-MultiQ, Q8) Número del Canal de salida análogo Tipos de sensores del Módulo SRV-02 o IP02 Número del Canal de entrada (analógico o encoder) J.González (UPRM) SIMULINK/WINCON 2008-II 10 / 29

11 Contenido 1 Introducción a Simulink 2 Muestreo, Retenedor de Orden Zero, ZOH 3 Introducción a Wincon 4 Metodología Identificar Conexiones Crear Modelo, (SALIDA) Configurar WINCON Compilar Modelo Ejecutar Modelo Modificar Modelo (ENTRADA) 5 Resumen J.González (UPRM) SIMULINK/WINCON 2008-II 11 / 29

12 Modelo Simulink Salve los archivos en un directorio dentro de la unidad lógica X:\ Siempre inserte saturadores Analog Output según la tarjeta identificada En este laboratorio no hay MQ3 DAC!!! J.González (UPRM) SIMULINK/WINCON 2008-II 12 / 29

13 Contenido 1 Introducción a Simulink 2 Muestreo, Retenedor de Orden Zero, ZOH 3 Introducción a Wincon 4 Metodología Identificar Conexiones Crear Modelo, (SALIDA) Configurar WINCON Compilar Modelo Ejecutar Modelo Modificar Modelo (ENTRADA) 5 Resumen J.González (UPRM) SIMULINK/WINCON 2008-II 13 / 29

14 Configurar Modelo para WINCON En la ventana Configuration Parameters: Real Time Workshop: make wc, wc default tmf Solver: ode1, fixed-step, single tasking Interface: Transport layer:wincon J.González (UPRM) SIMULINK/WINCON 2008-II 14 / 29

15 Real Time Workshop simulation - simulation parameters o Crtl E y fijar los siguientes parámetros: J.González (UPRM) SIMULINK/WINCON 2008-II 15 / 29

16 Solver simulation - simulation parameters o Crtl E y escribir los siguientes valores: J.González (UPRM) SIMULINK/WINCON 2008-II 16 / 29

17 Interface simulation - simulation parameters o Crtl E y escribir los siguientes valores: J.González (UPRM) SIMULINK/WINCON 2008-II 17 / 29

18 Contenido 1 Introducción a Simulink 2 Muestreo, Retenedor de Orden Zero, ZOH 3 Introducción a Wincon 4 Metodología Identificar Conexiones Crear Modelo, (SALIDA) Configurar WINCON Compilar Modelo Ejecutar Modelo Modificar Modelo (ENTRADA) 5 Resumen J.González (UPRM) SIMULINK/WINCON 2008-II 18 / 29

19 Construcción del Modelo Compilar En simulink ir al menú Wincon- Build Verificar en ventana de comando de MATLAB: Success!!! Si no hay errores, entonces se inicia WinconServer La opción clean para eliminar archivos compilados La opción download cuando no se hacen cambios en la estructura. J.González (UPRM) SIMULINK/WINCON 2008-II 19 / 29

20 Contenido 1 Introducción a Simulink 2 Muestreo, Retenedor de Orden Zero, ZOH 3 Introducción a Wincon 4 Metodología Identificar Conexiones Crear Modelo, (SALIDA) Configurar WINCON Compilar Modelo Ejecutar Modelo Modificar Modelo (ENTRADA) 5 Resumen J.González (UPRM) SIMULINK/WINCON 2008-II 20 / 29

21 Iniciar Instrumento Virtual Botón START (de color verde) debe estar habilitado Presione el botón START sobre el Wincon Server. Power Supply on? Botón START se convertirá en botón de parada STOP Cambio de valores en tiempo de ejecución: Amplitud=1.5, frecuencia=0.5 J.González (UPRM) SIMULINK/WINCON 2008-II 21 / 29

22 Contenido 1 Introducción a Simulink 2 Muestreo, Retenedor de Orden Zero, ZOH 3 Introducción a Wincon 4 Metodología Identificar Conexiones Crear Modelo, (SALIDA) Configurar WINCON Compilar Modelo Ejecutar Modelo Modificar Modelo (ENTRADA) 5 Resumen J.González (UPRM) SIMULINK/WINCON 2008-II 22 / 29

23 Lectura de Sensores Bloque para lectura de datos, analog input o encoder input Construir de nuevo (build) J.González (UPRM) SIMULINK/WINCON 2008-II 23 / 29

24 Graficando desde Wincon Scope debe abrirse en el menú plot desde WinconServer!!! Fije los extremos de los ejes a un rango adecuado. Fixed J.González (UPRM) SIMULINK/WINCON 2008-II 24 / 29

25 Importancia de las unidades de las variables MQ3 ENC? En qué unidades está visualizando? Voltaje?, Pulsos? Inserte conversión a las unidades que definió en su modelo. Use unidades del Sistema Internacional para realimentar Puede hacer transformaciones para visualizar (Ej: rad a grados) Fije limites de seguridad, la ejecución debe detenerse cuando la variable alcance un determinado valor: ver stop simulation J.González (UPRM) SIMULINK/WINCON 2008-II 25 / 29

26 Ejemplo de Sistema de Control En caso de INEL5508 Control digital, se debe insertar ZOH. Donde? J.González (UPRM) SIMULINK/WINCON 2008-II 26 / 29

27 Logros a Alcanzar Simula un sistema en simulink Reconoce la importancia de wincon Utiliza bloques ZOH en simulink como retenedor y extrapolador Selecciona un periodo de muestreo adecuado Envía una señal análogica para accionar un motor desde simulink/wincon Lee sensores (análogico y encoder) usando simulink/wincon Reconoce la importancia de las unidades de las variables Identifica las conexiones para leer sensores y alimentar un motor en su estación de trabajo Identifica los bloques para la construción de un sistema de control J.González (UPRM) SIMULINK/WINCON 2008-II 27 / 29

28 Aprender Haciendo Manos a la obra. Ver guía Preguntas, Sugerencias, Comentarios J.González (UPRM) SIMULINK/WINCON 2008-II 28 / 29

29 Referencias I Linear IP01-IP02 Integration with Wincon. Wincon 5.1, User s guide.. Quanser Consulting Inc. Real Time Digital Signal Processing and Control Under Windows NT using SIMULINK and TCP/IP Technology Seminario - Taller Integración de Simulink R y WinCon R J.González (UPRM) SIMULINK/WINCON 2008-II 29 / 29