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低(dī)代碼控制(zhì)器(qì)仿真實驗教程:房(fáng)屋溫度控制(zhì)
低(dī)代碼控制(zhì)器(qì)仿真實驗教程:房(fáng)屋溫度控制(zhì)
發布:2021-09-10

1、實驗目的

基于Simulink官方的房(fáng)屋溫度控制(zhì)仿真案例,采用低(dī)代碼控制(zhì)器(qì)代替其中的控制(zhì)模塊,采集室內(nèi)溫度和(hé)設定溫度信号,控制(zhì)房(fáng)屋溫度保持在允許範圍內(nèi)。


2、實驗模型

本實驗原始模型來(lái)自于Simulink官方的房(fáng)屋溫度控制(zhì)模型,官網給出了該模型原理(lǐ)的詳細介紹(https://www.mathworks.com/help/simulink/slref/thermal-model-of-a-house.html),在MATLAB命令行(xíng)窗口中輸入命令:openExample('simulink_general/sldemo_househeatExample');可(kě)打開(kāi)該模型,如下圖所示:


原始模型.png

其中Thermostat為(wèi)溫度控制(zhì)模塊,控制(zhì)邏輯為(wèi)當室內(nèi)溫度低(dī)于設定溫度5ºF以下,發出打開(kāi)加熱器(qì)的信号;當室內(nèi)溫度高(gāo)于設定溫度5ºF以上(shàng),發出關閉加熱器(qì)的信号。


采用低(dī)代碼控制(zhì)器(qì)進行(xíng)控制(zhì)時(shí),将該控制(zhì)模塊替換為(wèi)S-函數(shù),在S-函數(shù)中實現與低(dī)代碼控制(zhì)器(qì)通(tōng)信功能,上(shàng)送室內(nèi)溫度和(hé)設定溫度數(shù)據并接收控制(zhì)信号,修改後的模型如下圖所示:


修改模型.png


3、實驗步驟

低(dī)代碼控制(zhì)器(qì)的特點在于不需要對控制(zhì)器(qì)進行(xíng)代碼的編寫,隻要在excel文件之中進行(xíng)測點配置、通(tōng)信通(tōng)道(dào)和(hé)AOE配置就可(kě)以實現相應的控制(zhì)。将控制(zhì)器(qì)電(diàn)源線與電(diàn)源相連,打開(kāi)電(diàn)源開(kāi)關,再用網線将控制(zhì)器(qì)與計(jì)算(suàn)機連接,就可(kě)以使用。利用發現工具獲得(de)控制(zhì)器(qì)ip,如下圖所示:


發現工具.png


當控制(zhì)器(qì)啓動并接入計(jì)算(suàn)機,被計(jì)算(suàn)機發現後,可(kě)以得(de)到如下界面(打開(kāi)一個(gè)浏覽器(qì),并輸入控制(zhì)器(qì)地址也可(kě)以得(de)到如下界面)。


登錄界面.png


點擊界面中控制(zhì)器(qì)id,進入控制(zhì)器(qì)配置界面,選擇并導入測點、通(tōng)道(dào)和(hé)AOE配置文件(excel文件另存為(wèi).csv格式文件後使用,可(kě)點擊附件配置文件和(hé)仿真模型.zip下載配置文件和(hé)仿真模型,其中points-aoe-househeat.csv為(wèi)測點配置文件,tcp-mbd-transport.csv為(wèi)通(tōng)道(dào)配置文件,aoe-househeat.csv為(wèi)AOE配置文件,sldemo_househeat_test.slx為(wèi)仿真模型,modbusCom.m為(wèi)S-函數(shù)源文件),點擊界面中的“reset”即可(kě)保存配置并運行(xíng)控制(zhì)器(qì)。


配置界面.png


4、運行(xíng)仿真

先運行(xíng)低(dī)代碼控制(zhì)器(qì),再運行(xíng)Simulink模型,進行(xíng)仿真。得(de)到的利用低(dī)代碼控制(zhì)器(qì)的控制(zhì)結果與原模型十分接近。


房(fáng)屋溫度控制(zhì)仿真結果.png


由該仿真實驗可(kě)以看出,使用低(dī)代碼控制(zhì)器(qì)并不需要繁複的程序代碼編寫,隻需要編寫測點配置、通(tōng)信通(tōng)道(dào)配置和(hé)AOE配置文件就可(kě)以實現通(tōng)信和(hé)控制(zhì)功能,與目前常用的其他控制(zhì)器(qì)相比,更方便于非編程技(jì)術(shù)背景人(rén)員的應用。