Начало работы с Control System Designer
Этот пример показывает, как настроить компенсаторы для системы управления с обратной связью с помощью Control System Designer.
Используя Control System Designer вы можете:
1) Задайте требования системы управления вовремя, частоту и графики ответа полюса/нуля.
2) Использование компенсаторов мелодии:
Методы автоматизированного проектирования, такие как настройка ПИДа, IMC и LQG.
Графически настройте полюса и нули на графиках проекта, тех, которые Предвещают и корневой годограф.
Основанная на оптимизации система управления, чтобы соответствовать временному интервалу и требованиям частотного диапазона с помощью Simulink® Design Optimization™.
3) Визуализируйте ответы и разомкнутого цикла с обратной связью, которые динамически обновляют, чтобы отобразить производительность системы управления.
Проблема проектирования компенсатора
В данном примере разработайте компенсатор для системы
со следующими конструктивными требованиями:
Обнулите установившуюся ошибку относительно входа шага.
80%-е время нарастания меньше чем 1 секунда.
Время установления меньше чем 2 секунды.
Максимум промахивается меньше чем по 20%.
Частота перекрестного соединения разомкнутого цикла меньше чем 5 рад/с.
Открытый Control System Designer
Используйте стандартную структуру обратной связи с контроллером в прямом пути. Эта структура является архитектурой Control System Designer по умолчанию.
Откройте Control System Designer с заданным объектом.
controlSystemDesigner(tf(1,[1,1]))
На вкладке Control System можно выбрать настраивающий метод компенсатора и создать графики ответа для анализа производительности контроллера. Можно также сохранить, сравнить и экспортировать различные проекты системы управления.
В данном примере графически настройте свой компенсатор с помощью Редактора Корневого годографа, и разомкнутый цикл Предвещают Редактор и подтверждают проект с помощью Переходного процесса с обратной связью. По умолчанию Control System Designer отображает эти ответы, когда он открывается. Чтобы добавить дополнительные графики ответа, нажмите New Plot.
Добавьте конструктивные требования
Добавьте конструктивные требования временного интервала в Переходный процесс. Щелкните правой кнопкой по области построения и выберите Design Requirements> New. В Конструктивных требованиях вводят выпадающий список, выбирают Step response bound. Введите конструктивные требования временного интервала.
Нажать ОК. Приложение добавляет конструктивные требования в переходный процесс как теневая область исключения. Чтобы удовлетворить требование, переходной процесс должен остаться за пределами этой области.
Чтобы задать требование перекрестного соединения частотного диапазона, щелкните правой кнопкой по Предвещать области построения Редактора и выберите Design Requirements> New. В Конструктивных требованиях вводят выпадающий список, выбирают Upper gain limit и задают конструктивные требования.
Нажать ОК.
Настройте компенсатор
Чтобы соответствовать нулевым установившимся ошибочным конструктивным требованиям, добавьте интегратор в компенсатор. Щелкните правой кнопкой по Редактору Корневого годографа область построения и выберите Add Pole/Zero> Integrator.
Чтобы создать желательную форму для графика корневого годографа, добавьте действительный нуль около-2. Щелкните правой кнопкой по области построения корневого годографа и выберите Add Pole/Zero> Real Zero. В графике корневого годографа щелкните левой кнопкой по вещественной оси около-2.
Чтобы создать более быстрый ответ путем увеличения усиления компенсатора, в Предвещать Редакторе, перетаскивают ответ значения вверх. Чтобы удовлетворить перекрестное требование к частоте, сохраните ответ ниже области исключения в Предвещать редакторе.
Чтобы просмотреть компенсатор, щелкните правой кнопкой по Предвещать Редактору Редактора или Корневого годографа по области построения и выберите Edit Compensator.
Можно также настроить параметры компенсатора с помощью диалогового окна Compensator Editor.
Автоматизированная настройка компенсатора
В дополнение к графической настройке можно также использовать автоматизированные настраивающие методы. Чтобы выбрать автоматизированный настраивающий метод, нажмите Tuning Methods.
Настройка ПИДа, Настройка IMC и Синтез LQG - Вычисляют начальные параметры компенсатора на основе настраивающихся спецификаций, таких как временные константы с обратной связью. Для примера см. Проект Средство отслеживания LQG Используя Control System Designer.
Основанный на оптимизации Тунинг - Оптимизирует компенсаторы с помощью и временного интервала и конструктивных требований частотного диапазона (требует Simulink Design Optimization). Для примера смотрите диспетчера двигателя постоянного тока Тунинга (Simulink Design Optimization).
Формирование цикла - Задает желаемую целевую форму цикла (требует Robust Control Toolbox™).