The Mathworks lance Simulink Design Optimization 1.0, un module destiné à simplifier la conception des systèmes de contrôle-commande. Il utilise des données de test pour en déterminer les paramètres optimaux de pilotage.
La conception d’une loi de commande pour un système asservi s’effectue généralement en plusieurs étapes. Les ingénieurs procèdent par itérations successives pour se rapprocher au plus près de la réponse souhaitée. Une méthode sur le point de devenir obsolète avec la sortie de Simulink Design Optimization 1.0. Ce nouveau module pour Simulink est capable de calculer les paramètres d’une fonction d’asservissement ou de régulation à partir des données de test.
« Pour faire simple, prenons l’exemple d’un système de régulation de chaudière, commente Daniel Martins, ingénieur d’applications chez The Mathworks. Il s’agit d’estimer différents paramètres, comme sa puissance ou sa capacité calorifique, pour en déduire la courbe (ou fonction) de régulation. Un travail fastidieux tant en phase de modélisation que de conception. Désormais, avec Simulink Design Optimization, ces opérations s’automatisent : il suffit de connaître la forme de la réponse souhaitée et de disposer de données de test. »
Accélérer les phases de modélisation
La première étape consiste à préparer les données de test. Pour cela, le module Simulink inclut tous les outils nécessaires, parmi lesquels des fonctions d’atténuation du bruit ou d’interpolation des points manquants.
Vient ensuite l’estimation des paramètres. Le concepteur précise uniquement les conditions initiales du système et les jeux de données (d’entrée ou de sortie) à utiliser, puis le logiciel détermine les paramètres adaptés à la loi de commande. « Sur une fonction de régulation simple de la forme k.e-t, par exemple, Simulink Design Optimization déterminera les valeurs de k et de t à appliquer au système pour qu’il adopte le comportement voulu », poursuit Daniel Martins. Bien entendu, les fonctions pourront être beaucoup plus complexes. Simulink Design Optimization peut calculer indifféremment des systèmes linéaires ou non linéaires.
Une fois les paramètres définis, la loi de commande pourra être optimisée. Un éditeur graphique propose d’agir sur le comportement du système de manière très intuitive : on modifie ou déplace les courbes directement sur la fenêtre de visualisation, et les paramètres s’ajustent automatiquement. Enfin, parce qu’un système complexe ne peut pas toujours correspondre exactement à un modèle mathématique, le logiciel propose d’améliorer la robustesse des systèmes qui sont soumis à des paramètres aléatoires (ou difficiles à modéliser). L’utilisateur peut, s’il le souhaite, renseigner les valeurs nominales et les valeurs limites de ces paramètres liés à des phénomènes aléatoires.