Пакет: TuningGoal
Максимальное ограничение усиления цикла для настройки системы управления
Используйте TuningGoal.MaxLoopGain
, чтобы осуществить максимальное усиление цикла и желаемый спад в конкретном диапазоне частот. Используйте эту настраивающую цель с настраивающими командами системы управления, такими как systune
или looptune
.
Эта настраивающая цель налагает максимальное усиление на частотную характеристику разомкнутого цикла (L) в заданном местоположении в вашей системе управления. Вы задаете максимальный коэффициент усиления разомкнутого контура как функцию частоты (максимальный gain profile). Для обратной связи MIMO заданный профиль усиления интерпретирован как верхняя граница на самом большом сингулярном значении L.
Когда вы настраиваете систему управления, максимальный профиль усиления преобразован в максимальное ограничение усиления на дополнительную функцию чувствительности, T) , = L / (I + L).
Следующие данные показывают типичный заданный максимальный профиль усиления (пунктирная линия) и получившееся настроенное усиление цикла, L (синяя строка). Теневая область представляет значения профиля усиления, которые запрещаются этой настраивающей целью. Данные показывают, что то, когда L намного меньше, чем 1, налагая максимальное усиление на T, является хорошим прокси для максимального коэффициента усиления разомкнутого контура.
TuningGoal.MaxLoopGain
и TuningGoal.MinLoopGain
задают только высокое усиление или ограничения низкого усиления в определенных диапазонах частот. Когда вы используете эти настраивающие цели, systune
и looptune
определяют лучшую форму цикла около перекрестного соединения. Когда форма цикла около перекрестного соединения проста или хорошо понятая (такие как интегральное действие), можно использовать TuningGoal.LoopShape
, чтобы задать ту целевую форму цикла.
создает настраивающуюся цель по ограничению усиления обратной связи MIMO или SISO. Настраивающаяся цель ограничивает частотную характеристику разомкнутого цикла, измеренную в заданных местоположениях к максимальному профилю усиления, заданному Req
= TuningGoal.MaxLoopGain(location
,loopgain
)loopgain
. Можно задать максимальный профиль усиления как сглаженную передаточную функцию или делать набросок кусочного ошибочного профиля с помощью модели frd
или команды makeweight
. Только получите значения, меньшие, чем 1, осуществляются.
задает максимальный профиль усиления формы Req
= TuningGoal.MaxLoopGain(location
,fmax
,gmax
)loopgain = K/s
(интегральное действие). Программное обеспечение выбирает K
, таким образом, что значением усиления является gmax
на заданной частоте, fmax
.
|
Местоположение, в котором ограничивается максимальный коэффициент усиления разомкнутого контура, задало как вектор символов или массив ячеек из символьных векторов, которые идентифицируют одно или несколько местоположений в системе управления, чтобы настроиться. То, какие открывающие цикл местоположения доступны, зависит от того, какую систему вы настраиваете:
Если |
|
Максимальный коэффициент усиления разомкнутого контура как функция частоты. Можно задать loopgain = frd([1 1e-1 1e-3],[1 10 100]); bodemag(loopgain) Когда вы используете модель Только получите значения, меньшие, чем 1, осуществляются. Для мультивхода, мультивывод (MIMO) обратная связь, профиль усиления интерпретирован как минимальное требование спада, которое является верхней границей на самом большом сингулярном значении Если вы настраиваетесь в дискретное время (то есть, с помощью модели |
|
Частота максимального усиления Используйте этот аргумент, чтобы задать максимальный профиль усиления формы |
|
Значение максимального усиления, происходящего в Используйте этот аргумент, чтобы задать максимальный профиль усиления формы |
|
Максимальный коэффициент усиления разомкнутого контура как функция частоты, заданной как модель SISO Программное обеспечение автоматически сопоставляет входной параметр Используйте |
|
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 ограничивается минимальное усиление цикла, задало как массив ячеек из символьных векторов, которые идентифицируют одну или несколько аналитических точек в системе управления, чтобы настроиться. Например, если 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). Здесь, 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.MaxLoopGain
f (x) дают:
Здесь, D является масштабированием диагонали (для циклов MIMO). T является дополнительной функцией чувствительности в Location
. WT является функцией взвешивания частоты, выведенной от максимального профиля усиления цикла, MaxGain
. Усиление этой функции примерно совпадает с 1/MaxGain
для значений в пределах от-60 дБ к 20 дБ. По числовым причинам функция взвешивания выравнивается вне этой области значений, если заданный профиль усиления не изменяет наклон вне этой области значений. Эта корректировка называется regularization. Поскольку полюса WT близко к s = 0 или s = Inf
может привести к плохому числовому созданию условий задачи оптимизации systune
, не рекомендуется задать профили усиления с очень низкочастотной или очень высокочастотной динамикой.
Чтобы получить WT, используйте:
WT = getWeight(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 о регуляризации и ее эффектах, смотрите, Визуализируют Настраивающиеся Цели.
Несмотря на то, что T является передаточной функцией с обратной связью, управление f (x) <1 эквивалентно осуществлению верхней границы на передаче разомкнутого цикла, L, в диапазоне частот, где усиление L - меньше чем один. Чтобы видеть почему, обратите внимание что T = L / (I + L). Для циклов SISO, когда |L | <<1, |T | ≈ |L |. Поэтому осуществление требования усиления максимума разомкнутого цикла, |L | <1 / | WT |, примерно эквивалентно осуществлению |WTT | <1. Для циклов MIMO подобное обоснование применяется, с || T || ≈ σ, макс. (L), где σ макс. является самым большим сингулярным значением.
TuningGoal.Gain
| TuningGoal.LoopShape
| TuningGoal.Margins
| TuningGoal.MinLoopGain
| evalGoal
| looptune
| looptune (for slTuner)
| sigma
| slTuner
| systune
| systune (for slTuner)
| viewGoal