Проект компенсатора для набора моделей объекта управления

Этот пример показывает, как разработать и анализировать контроллер для нескольких моделей объекта управления с помощью Control System Designer.

Получение набора моделей объекта управления

Для типичной проблемы обратной связи контроллер, C, разработан, чтобы удовлетворить некоторую цель производительности.

Как правило, движущие силы объекта, G, не известны точно и могут отличаться на основе условий работы. Например, системная динамика может отличаться:

Из-за производственных допусков, которые обычно задаются как область значений о номинальной стоимости. Например, резисторы имеют заданный допустимый диапазон, такой как 5 Ом +/-1%.

Условия работы. Например, движущие силы самолета изменяются на основе высоты и скорости.

При разработке контроллеров для этих типов систем цели производительности должны быть удовлетворены для всех изменений системы.

Можно смоделировать такие системы как набор моделей LTI, сохраненных в массиве LTI. Можно затем использовать Control System Designer, чтобы разработать контроллер для номинального объекта от массива и анализировать проектирование контроллера для целого набора объектов.

Следующий список показывает команды для создания массива моделей LTI:

Control System Toolbox™:

Функции: сложите, tf, zpk, ss, frd

Simulink® Control Design™:

Функции: frestimate, линеаризовать
Пример: отслеживание уставки двигателя постоянного тока с изменениями параметра (Simulink Control Design).

Robust Control Toolbox™:

Функции: uss, usample, usubs.

System Identification Toolbox™:

Функции: pem, oe, arx.

Создайте массив LTI

В этом примере модель объекта управления является системой второго порядка:

где

и.

Создайте массив LTI для комбинаций и.

wn = [1,1.5,2];
zeta = [.2,.5,.8];
ct = 1;
for ct1 = 1:length(wn)
    for ct2 = 1:length(zeta)
        zetai = zeta(ct2);
        wni = wn(ct1);
        G(1,1,ct) = tf(wni^2,[1,2*zetai*wni,wni^2]);
        ct = ct+1;
    end
end

size(G)

9x1 array of transfer functions.
Each model has 1 outputs and 1 inputs.

Открытый Control System Designer

Запустите Control System Designer.

controlSystemDesigner(G)

Приложение открывается, Предвещают и редакторы разомкнутого цикла корневого годографа, открытые наряду с переходным процессом.

По умолчанию номинальная модель, используемая для проекта, является первым элементом в массиве LTI.

Редактор корневого годографа отображает корневой годограф для номинальной модели и местоположений полюса с обратной связью, сопоставленных с набором объектов.

Предвещать редактор отображает и номинальный образцовый ответ и ответы набора объектов.

Используя эти редакторы, можно в интерактивном режиме настроить усиление, полюса и нули компенсатора, одновременно визуализируя эффект на съемочной площадке объектов.

Измените номинальную модель

Чтобы изменить номинальную модель, в приложении, нажимают Multimodel Configuration.

Чтобы выбрать пятую модель в массиве как, номинальная модель, в диалоговом окне Multimodel Configuration, установила Номинальный Образцовый Индекс на 5. Отклик приложений строит обновление автоматически.

Опции для графического вывода ответов

Графики ответа всегда показывают ответ номинальной модели. Чтобы просмотреть другие образцовые ответы, щелкните правой кнопкой по области построения и выбору:

Мультиобразцовое Отображение> Отдельные Ответы, чтобы просмотреть ответ для каждой модели.
Мультиобразцовое Отображение> Границы, чтобы просмотреть конверт, который инкапсулирует все ответы.

Документация