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SimulationX-Bibliotheken der Regelungstechnik
Die Domäne Regelungstechnik ermöglicht dem Anwender, Regelungen und Steuerungen physikalischer Systeme mit in der Regelungstechnik etablierten Mitteln zu beschreiben. Regler und Regelstrecke werden damit in einem Modell mit den jeweils am besten geeigneten Beschreibungsformen dargestellt und gemeinsam simuliert.
Die Domäne Regelungstechnik umfasst dabei verschiedene Bibliotheken für die blockbasierte Modellierung von Signalflussstrukturen und stellt ein Werkzeug zur direkten Einbindung von UML-Zustandsdiagrammen (Statechart Designer) zur Verfügung. Darüber hinaus können Reglerstrukturen und Algorithmen direkt in der Modellbeschreibungssprache Modelica® umgesetzt werden. Der Funktionsumfang der Domäne Regelungstechnik wird durch zugeschnittene Reglerstrukturen in applikationsspezifischen Domänen, wie z.B. der Elektrotechnik, ergänzt.
SimulationX-Bibliotheken der Regelungstechnik
Lineare Signalglieder
Die Bibliothek Lineare Signalglieder wird für die Systembeschreibung auf der Basis linearer Signalflusspläne eingesetzt. Unter Nutzung der linearen Übertragungsglieder werden Modellstrukturen beliebiger kontinuierlicher Systeme sowie komplexe analoge Reglerstrukturen realisiert.
Nichtlineare Signalglieder
Die Bibliothek Nichtlineare Signalglieder enthält Elemente für die nichtlineare Signalverarbeitung. Die Signalglieder dieser Bibliothek sind neben ihrer Verwendung in reinen Signal- und Regelungsstrukturen vielfältig einsetzbar. Signalgrößen lassen sich begrenzen, inkrementieren, auswählen u.v.a.m.
Signalquellen
Die Bibliothek Signalquellen stellt umfangreiche Beschreibungsmöglichkeiten für beliebige zeitabhängige (impulsförmige, rampenförmige, periodische oder transiente) Vorgaben und ein- oder mehrdimensionale Kennfelder zur Verfügung. Die zu erzeugende Signalgröße kann über der Zeit oder einer bzw. mehreren beliebigen Eingangsgrößen definiert werden. Die Dateneingabe erfolgt zum Beispiel „von Hand“ (Eingabe des numerischen Wertes oder von Punkten in eine Grafik) in Form von Tabellen oder auch über Messdaten. Die Bibliothek dient somit auch als Schnittstelle für den Datenimport.
Spezielle Signalglieder
Die Bibliothek Spezielle Signalglieder beinhaltet Elemente zur Modellierung verschiedenster nichtlinearer Effekte, zur Signalanalyse, zur Ereigniserkennung und zur Modellierung von Ablaufsteuerungen und Strukturumschaltungen. Sie stellt somit eine Ergänzung zu den Bibliotheken Signalquellen, Lineare Signalglieder und Nichtlineare Signalglieder dar.
Zeitdiskrete Signalglieder
Mit der Bibliothek Zeitdiskrete Signalglieder lassen sich Aufgabenstellungen aus dem Bereich der zeitdiskreten digitalen Signalverarbeitung lösen. Die Modellobjekte eignen sich insbesondere für den Aufbau digitaler Regler- und Filterstrukturen. Sie arbeiten problemlos mit kontinuierlichen Modellteilen zusammen, wobei Abtastzeitpunkte von der Zeitschrittsteuerung des Simulationsalgorithmus punktgenau angefahren werden.
Schalter
Die Bibliothek Schalter enthält Modellelemente für die Strukturumschaltung innerhalb von Signalflussplänen. Damit lassen sich u. a. Steueralgorithmen, Bedingungen und strukturvariable Systeme modellieren.
Statechart Designer
Der Statechart Designer kann zur komfortablen Modellierung und Simulation von zeit- und zustandsdiskreten Regelalgorithmen in SimulationX genutzt werden. Er unterstützt ebenso die zuverlässige Modellierung von physikalischen Effekten oder technischen Subsystemen mit diskreten Zuständen (z.B. Reibstellen, Hysterese, Ventile und Schalter). Basierend auf einer großen Teilmenge des UML Statechart Standards können Modelle einfach und intuitiv mit einem komfortablen grafischen Editor erstellt werden.
Schnittstellen
ecICP und ecCST Schnittstellen
Die Softwarewerkzeuge ecICP und ecCST aus dem Hause ExpertControl werden branchenübergreifend im Bereich Reglerdesign entwickelt. Um die Auslegung von Reglern wesentlich zu vereinfachen und zu beschleunigen, wurden beide Tools in SimulationX integriert.
MATLAB®/Simulink®-Schnittstellen
In industriellen Anwendungen findet oft das Werkzeug MATLAB/Simulink für Entwurf, Auslegung und Test von Reglern Anwendung. Zur Unterstützung dieses Prozesses mit in SimulationX entwickelten physikalischen Streckenmodellen enthält SimulationX mehrere Schnittstellen zur Interaktion mit MATLAB/Simulink. Diese umfassen den Export von SimulationX-Modellen nach Simulink als C-Code, den Import von Simulink-Modellen als C-Code und Co-Simulation.
