Co-simulazione di un sistema di controllo

La co-simulazione si occupa della simulazione collaborativa del modello del sistema fisico e del firmware del microcontrollore, modellando le interazioni tra i vari componenti. In questa tesi si punta ad approfondire i vari aspetti di una co-simulazione, con l'obiettivo di arrivare a simulare un sistema di controllo nella sua completezza. Dopo un'analisi iniziale su costi e benefici della co-simulazione, si introdurranno le equazioni differenziali ordinarie, grazie alle quali possibile rappresentare matematicamente molti sistemi fisici. Si focalizzerà l'attenzione sull'analisi di stabilità e sul confronto dei vari metodi di risoluzione, con particolare riguardo per i problemi stiff. Successivamente si prenderà in considerazione il sistema di controllo, che sarà formato da un microcontrollore. Verrà presentata una possibile discretizzazione del controllore PID e si discuterà l'algoritmo di taratura Trial-and-Error. Seguirà infine la co-simulazione all'interno del software muLab di un esempio di sistema meccanico controllato da un microcontrollore PIC. Le equazioni che modellano il sistema meccanico verranno risolte utilizzando le librerie SUNDIALS tramite il wrapper PySUNDIALS