Modèle de plante

Les outils de modélisation graphique visent à améliorer ces aspects du Design. Ces outils fournissent un environnement de modélisation graphique très générique et unifié, et ils réduisent la complexité des conceptions de modèle en les cassant dans des hiérarchies de blocs de conception individuels. Les concepteurs peuvent ainsi atteindre plusieurs niveaux de fidélité de modèle en substituant simplement un élément de bloc à un autre. Les modèles graphiques aident également les ingénieurs à conceptualiser l`ensemble du système et à simplifier le processus de transport du modèle d`une étape à l`autre dans le processus de conception. Le simulateur EASY5 de Boeing a été parmi les premiers outils de modélisation à être fourni avec une interface utilisateur graphique, ainsi qu`AMESim, une plate-forme multi-domaines, multi-niveaux basée sur la théorie de bond graph. Ce fut bientôt suivi par un outil comme 20-SIM et Dymola, qui permettait aux modèles d`être composés de composants physiques comme les masses, les ressorts, les résistances, etc. Ils ont ensuite été suivis par de nombreux autres outils. Le modèle maintenant connu sous le nom de la plante modèle a été publié par Plant en 1981. Il a été informé par des efforts de modélisation antérieurs qui ont débuté en 1975 (voir versions antérieures du modèle, ci-dessous). Bien sûr, la génération de code n`est pas limitée au modèle de l`usine. Les ingénieurs peuvent utiliser la conception basée sur modèle pour accélérer encore le processus de développement en générant automatiquement du code pour le logiciel de contrôle de production ainsi. Dans les documents originaux de Plant et Kim (1975, 1976) et Plant (1978), le traitement analytique des équations n`était pas tant de découvrir le mécanisme sous-jacent éclatant que de prouver l`existence d`une oscillation stable du potentiel membranaire en présence de TTX. Pour y parvenir, Plant et Kim ont déterminé les conditions dans lesquelles le modèle, avec le courant sensible à la TTX éliminé, exposerait une oscillation lente.

L`approche a été de démontrer que la solution du système résultant asymptotiquement approché la solution d`un système de second ordre, dont le comportement a ensuite été étudiée dans le plan de phase. Cette approche était semblable à celle utilisée par Krinsky et Kokoz (1973) dans une étude du modèle de Hodgkin-Huxley, et reposait sur un théorème de Tikhonov (1950). Il s`avère que le système bidimensionnel réduit est analogue à un oscillateur de van der Pol ou à un oscillateur de relaxation, dont le comportement était bien connu à ce moment-là. L`approche des premiers principes a quelques inconvénients. Il peut être plus long que l`approche d`identification du système pilotée par les données. En outre, certains systèmes, tels que les processus chimiques complexes, sont difficiles à modéliser en utilisant les premiers principes. Les outils de modélisation physique MathWorks vous permettent de construire des modèles de plantes en utilisant des blocs qui représentent des composants mécaniques, électriques, magnétiques, hydrauliques, pneumatiques et thermiques pour cartographier la topographie des composants et les connexions physiques de votre système. Avec cette approche, vous pouvez créer efficacement des modèles complexes de plantes multidomaines sans avoir à dériver les équations de premier-principes sous-jacentes. Si vous connaissez explicitement les équations de la plante, vous pouvez les implémenter en utilisant des blocs Simulink ou les exprimer dans le langage Simscape™. Les modèles de premier-principes-ceux construits avec des outils de modélisation physique ou en implémentant des équations explicitement-peuvent être développés sans accès aux prototypes physiques ou au matériel végétal. La figure 2. Sortie mesurée et simulée d`un modèle d`amplificateur développé à l`aide de l`identification du système.

La ligne noire montre la sortie de tension mesurée, la ligne verte montre la réponse du modèle simulé. La question de trouver des oscillations stables a été résolue en raison d`une coïncidence fortuite. À cette époque, les mathématiciens de l`ex-Union soviétique étaient largement considérés comme des leaders dans le domaine des oscillations non linéaires, donc Plant mis sur le point de poursuivre la littérature soviétique pour des indices sur la façon de procéder.

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