【上流検証】最小構成のモデルベース開発事例 その14【MILS後編】

でも、

ツールの有難みがわかったでしょ？

じゃー、

Simulinkモデルなんかはチョロいってことだね。

では早速、SimlinkモデルでPID制御と疑似車両のMILS(Model In the Loop System)を組んでみて。

良いね。
一応、指令値を作るためにSignal Builderも入れたんだね。

PIDの各係数はとりあえず、1.0未満の値を入れておけば良いよ。
指定するならば、以下かな。
\(K_p=0.8\)
\(K_i=0.6\)
\(K_d=0.0\)
車両側の質量はとりあえず、\(1[t]\)強ってことで
\(m=1150[kg]\)

今回は制御対象の性質を凡そ掴んでいるからね。
例えば、
アクセル開度\(100%\)の時の凡その車速を\(100[km/h]\)と仮定すると、
PID制御器の手前で目標車速と実車速を\(\displaystyle\frac{1}{100}\)にする。
アクセル開度\(100[\%]\)の時の出力を\(200[kW]\)とするならば、
PID制御器直後に\(200000\)のゲインを入れる。
これにより、
PID制御器の中は「\(-1.0～+1.0\)の範囲で動作すれば良い」
という感じのお膳立てができる。

そうだね。
本来は制御対象をブラックボックスと捉え、各係数を徐々に調整していけるのがPID制御の良いところなんだけど、
判明しているパラメータは可能な限り制御器から排除するとチューニング難度が大きく下がるんだ。
結果、究極系として「1.0未満の値ならば何でもよい」という状態に持ってこれる。

モデルベース開発以前でもやっていたことだとは思うけど、
シミュレーションの敷居が下がった今だからこそ、
更に突き詰められるようになったのも事実だね。

次はテストパターンを考える。
Signal Builderが設置されているんで、こいつにテスト信号を入れてしまおう。

そうそう。
これですべてのテストがOKとはならないが、トライアル＆エラーによる大筋OKの判定には使えるだろう。

そういうこと。

で、テスト結果はこんなん。

そんなに複雑なことをやっているわけじゃないからねー。

うん。

やってみると良いよ。
PIDの出力側の積分要素のサチュレーションを無くせば、位置型PIDと同等になるんで、それに対してテストパターンを流す。

ついでに自動制御直前にPIDの各変数を初期化するパターンをはこれ。

そーだね。

まとめだよ

• 制御器と制御対象をつないでMILSにすることができる。
• SignalBuilderを使ってテストパターンを作れる。
• わざと問題のあるモデルと比較すると、今回の対策の効能が見えるのでやってみると良い。