Пакет: TuningGoal
Целевая форма цикла для настройки системы управления
Используйте TuningGoal.LoopShape
, чтобы задать целевой gain profile (усиление как функция частоты) ответа разомкнутого цикла. TuningGoal.LoopShape
ограничивает разомкнутый цикл, ответ "точка-точка" (L) в заданном местоположении в вашей системе управления. Используйте эту настраивающую цель для системы управления, настраивающейся с настраивающимися командами, такими как systune
или looptune
.
Когда вы настраиваете систему управления, целевой профиль коэффициента усиления разомкнутого контура преобразован в ограничения на обратную функцию чувствительности inv (S) = (I + L) и дополнительную функцию чувствительности T = 1–S. Эти ограничения проиллюстрированы для настроенной системы представителя в следующей фигуре.
Где L намного больше, чем 1, минимальное ограничение усиления на inv (S) (зеленая теневая область) эквивалентно минимальному ограничению усиления на L. Точно так же, где L намного меньше, чем 1, максимальное ограничение усиления на T (красная теневая область) эквивалентно максимальному ограничению усиления на L. Разрыв между этими двумя ограничениями является дважды параметром CrossTol
, который задает диапазон частот, где усиление цикла может пересечь 0 дБ.
Для мультивхода, мультивывод (MIMO) системы управления, значения в профиле усиления, больше, чем 1, интерпретированы как минимальные требования к производительности. Такие значения являются нижними границами на самом маленьком сингулярном значении ответа разомкнутого цикла. Получите значения профиля, меньше чем один интерпретирован как минимальные требования спада, которые являются верхними границами на самом большом сингулярном значении ответа разомкнутого цикла. Для получения дополнительной информации о сингулярных значениях, смотрите sigma
.
Используйте TuningGoal.LoopShape
, когда форма цикла около перекрестного соединения будет проста или хорошо понятая (такие как интегральное действие). Чтобы задать только высокое усиление или низко получить ограничения в определенных диапазонах частот, используйте TuningGoal.MinLoopGain
и TuningGoal.MaxLoopGain
. Когда вы делаете так, программное обеспечение определяет лучшую форму цикла около перекрестного соединения.
создает настраивающуюся цель по формированию ответа разомкнутого цикла, измеренного в заданном местоположении. Значение одно входа, одно вывод (SISO) передаточная функция Req
=
TuningGoal.LoopShape(location
,loopgain
)loopgain
задает целевой профиль коэффициента усиления разомкнутого контура. Можно задать целевой профиль усиления (максимальное усиление через пару ввода-вывода) как сглаженная передаточная функция или делать набросок кусочного ошибочного профиля с помощью модели frd
.
задает допуск на местоположении перекрестной частоты. Req
= TuningGoal.LoopShape(location
,loopgain
,crosstol
)crosstol
выражает допуск в десятилетиях. Например, crosstol
= 0.5 позволяет перекрестные соединения усиления в течение пяти лет по обе стороны от целевой перекрестной частоты, заданной loopgain
. Когда вы не используете crosstol
, настраивающаяся цель использует значение по умолчанию 0,1 десятилетий. Можно увеличить crosstol
при настройке систем управления MIMO. Выполнение так позволяет более широко переменные перекрестные частоты для различных циклов в системе.
Req = TuningGoal.LoopShape(
задает только целевую частоту перекрестного соединения усиления. Этот синтаксис эквивалентен определению чистой формы цикла интегратора, location
,wc
)loopgain = wc/s
.
Req = TuningGoal.LoopShape(
задает область значений для целевой частоты перекрестного соединения усиления. Область значений является вектором формы location
,wcrange
)wcrange
= [wc1,wc2]
. Этот синтаксис эквивалентен использованию геометрического среднего sqrt(wc1*wc2)
как wc
и установка crosstol
к полуширине wcrange
в десятилетиях. Используя область значений вместо одного wc
повышения стоимости способность настраивающегося алгоритма осуществить целевую форму цикла для всех циклов в системе управления MIMO.
|
Местоположение, где форма ответа разомкнутого цикла, которая будет ограничена, измеряется, задало как вектор символов или массив ячеек из символьных векторов, которые идентифицируют одно или несколько местоположений в системе управления, чтобы настроиться. То, какие местоположения доступны, зависит от того, какую систему вы настраиваете:
Требование формы цикла применяется к передаточной функции разомкнутого цикла "точка-точка" в заданном местоположении. Та передаточная функция является ответом разомкнутого цикла, полученным путем введения сигналов в местоположении и измерения сигналов возврата в той же точке. Если |
|
Целевой профиль коэффициента усиления разомкнутого контура как функция частоты. Можно задать Для мультивхода, мультивывод (MIMO) системы управления, значения в профиле усиления, больше, чем 1, интерпретированы как минимальные требования к производительности. Эти значения являются нижними границами на самом маленьком сингулярном значении Если вы настраиваетесь в дискретное время (то есть, с помощью модели |
|
Допуск в месте перекрестной частоты, в десятилетиях. заданный как скалярное значение. Например, Значение по умолчанию: 0.1 |
|
Целевая перекрестная частота, заданная как значение положительной скалярной величины. Выразите |
|
Расположитесь для целевой перекрестной частоты, заданной как вектор формы |
|
Целевая форма цикла как функция частоты, заданной как модель SISO Программное обеспечение автоматически сопоставляет входной параметр |
|
Допуск на усилении перекрестно соединяет частоту в десятилетиях. Начальное значение Значение по умолчанию: |
|
Диапазон частот, в котором осуществляется настройка цели, задал как вектор - строка из формы Установите свойство Req.Focus = [1,100]; Значение по умолчанию: |
|
Требование устойчивости к динамике с обратной связью, заданной как 1 ( Когда Значение по умолчанию: 1 ( |
|
Переключитесь для того, чтобы автоматически масштабировать сигналы цикла, заданные как В многоконтурном или системах управления MIMO, каналы обратной связи автоматически повторно масштабируются, чтобы компенсировать недиагональные условия в передаточной функции разомкнутого цикла (периоды взаимодействия цикла). Установите Значение по умолчанию: |
|
Местоположение, в котором измеряется форма ответа разомкнутого цикла быть ограниченной, задало как массив ячеек из символьных векторов, которые идентифицируют одну или несколько аналитических точек в системе управления, чтобы настроиться. Например, если Начальное значение свойства |
|
Модели, к которым настраивающаяся цель применяется, заданный как вектор индексов. Используйте свойство Req.Models = 2:4; Когда Значение по умолчанию: |
|
Обратная связь, чтобы открыться при оценке настраивающейся цели, заданной как массив ячеек из символьных векторов, которые идентифицируют открывающие цикл местоположения. Настраивающаяся цель оценена против настройки разомкнутого цикла, созданной вводной обратной связью в местоположениях, которые вы идентифицируете. Если вы используете настраивающуюся цель настроить модель Simulink системы управления, то Если вы используете настраивающуюся цель настроить обобщенную модель ( Например, если Значение по умолчанию: |
|
Имя настраивающейся цели, заданной как вектор символов. Например, если Req.Name = 'LoopReq'; Значение по умолчанию: |
Эта настраивающая цель налагает неявное ограничение устойчивости на функцию чувствительности с обратной связью, измеренную в Location
, оцененном с циклами, открытыми в точках, идентифицированных в Openings
. Движущими силами, затронутыми этим неявным ограничением, является stabilized dynamics для этой настраивающей цели. MinDecay
и опции MaxRadius
systuneOptions
управляют границами на этих неявно ограниченных движущих силах. Если оптимизации не удается соответствовать границам по умолчанию, или если конфликт границ по умолчанию с другими требованиями, используйте systuneOptions
, чтобы изменить эти значения по умолчанию.
Когда вы настраиваете систему управления с помощью TuningGoal
, программное обеспечение преобразовывает настраивающуюся цель в нормированное скалярное значение f (x), где x является вектором свободных (настраиваемых) параметров в системе управления. Программное обеспечение затем настраивает значения параметров, чтобы минимизировать f (x) или управлять f (x) ниже 1, если настраивающейся целью является трудное ограничение.
Для TuningGoal.LoopShape
f (x) дают:
Здесь, S = D –1 [I – L (s, x)] –1D является масштабированной функцией чувствительности в заданном местоположении, где L (s, x) является сформированным ответом разомкнутого цикла. D является автоматически вычисленным масштабным коэффициентом цикла. (Если свойство LoopScaling
установлено в 'off'
, то D = I.) T = S – I является дополнительной функцией чувствительности.
WS и WT являются функциями взвешивания частоты, выведенными от заданной формы цикла. Усиления этих функций примерно совпадают с LoopGain
и 1/LoopGain
для значений в пределах от-20 дБ к 60 дБ. По числовым причинам функции взвешивания выравниваются вне этой области значений, если заданный профиль усиления цикла не изменяет наклон для усилений выше 60 дБ или ниже-60 дБ. Поскольку полюса WS или WT близко к s = 0 или s = Inf
может привести к плохому числовому созданию условий задачи оптимизации systune
, не рекомендуется задать формы цикла с очень низкочастотной или очень высокочастотной динамикой.
Чтобы получить WS и WT, используйте:
[WS,WT] = getWeights(Req,Ts)
где Req
является настраивающейся целью, и Ts
является шагом расчета, в котором вы настраиваетесь (Ts = 0
в течение непрерывного времени). Для получения дополнительной информации об эффектах функций взвешивания на числовой устойчивости, смотрите, Визуализируют Настраивающиеся Цели.
TuningGoal.Gain
| TuningGoal.MaxLoopGain
| TuningGoal.MinLoopGain
| TuningGoal.Tracking
| frd
| looptune
| looptune (for slTuner)
| slTuner
| systune
| systune (for slTuner)
| viewGoal