TuningGoal. Промахнитесь по классу

Пакет: TuningGoal

Промахнитесь по ограничению для настройки системы управления

Описание

Используйте TuningGoal.Overshoot, чтобы ограничить перерегулирование в переходном процессе от заданных входных параметров до заданных выходных параметров системы управления. Используйте эту настраивающую цель для системы управления, настраивающейся с настраивающимися командами, такими как systune или looptune.

Конструкция

Req = TuningGoal.Overshoot(inputname,outputname,maxpercent) создает настраивающуюся цель по ограничению перерегулирования в переходном процессе между заданными местоположениями сигнала. Скалярный maxpercent задает максимальное перерегулирование как процент.

Когда вы используете TuningGoal.Overshoot для настройки, ограничений перерегулирования карт программного обеспечения, чтобы достигнуть максимума ограничения усиления, принимающие характеристики системы второго порядка. Поэтому отображение является только аппроксимированным для систем высшего порядка. Кроме того, эта настраивающая цель не может надежно уменьшать перерегулирование ниже 5%.

Входные параметры

inputname

Входные сигналы для настраивающейся цели, заданной как вектор символов или, для нескольких - входные настраивающие цели, массив ячеек из символьных векторов.

  • Если вы используете настраивающуюся цель настроить модель Simulink® системы управления, то inputname может включать:

    • Любой образцовый вход.

    • Любая линейная аналитическая точка отмечена в модели.

    • Любой линейный анализ указывает в интерфейсе slTuner, сопоставленном с моделью Simulink. Используйте addPoint, чтобы добавить, что анализ указывает на интерфейс slTuner. Используйте getPoints, чтобы получить список аналитических точек, доступных в интерфейсе slTuner к вашей модели.

    Например, предположите, что интерфейс slTuner содержит аналитические точки u1 и u2. Используйте 'u1', чтобы определять ту точку как входной сигнал при создании настраивающихся целей. Используйте {'u1','u2'}, чтобы определять двухканальный вход.

  • Если вы используете настраивающуюся цель настроить обобщенную модель (genss) пространства состояний системы управления, то inputname может включать:

    • Любой вход модели genss

    • Любое местоположение AnalysisPoint в модели системы управления

    Например, если вы настраиваете модель системы управления, T, затем inputname может быть любым входным именем в T.InputName. Кроме того, если T содержит блок AnalysisPoint с местоположением под названием AP_u, то inputname может включать 'AP_u'. Используйте getPoints, чтобы получить список аналитических точек, доступных в модели genss.

    Если inputname является местоположением AnalysisPoint обобщенной модели, входной сигнал для настраивающейся цели является подразумеваемым входом, сопоставленным с блоком AnalysisPoint:

Для получения дополнительной информации об аналитических точках в моделях системы управления, смотрите представляющего интерес Марка Сигнэлса для Анализа и проектирования Системы управления.

outputname

Выходные сигналы для настраивающейся цели, заданной как вектор символов или, для нескольких - выходные настраивающие цели, массив ячеек из символьных векторов.

  • Если вы используете настраивающуюся цель настроить модель Simulink системы управления, то outputname может включать:

    • Любой образцовый вывод.

    • Любая линейная аналитическая точка отмечена в модели.

    • Любой линейный анализ указывает в интерфейсе slTuner, сопоставленном с моделью Simulink. Используйте addPoint, чтобы добавить, что анализ указывает на интерфейс slTuner. Используйте getPoints, чтобы получить список аналитических точек, доступных в интерфейсе slTuner к вашей модели.

    Например, предположите, что интерфейс slTuner содержит аналитические точки y1 и y2. Используйте 'y1', чтобы определять ту точку как выходной сигнал при создании настраивающихся целей. Используйте {'y1','y2'}, чтобы определять двухканальный вывод.

  • Если вы используете настраивающуюся цель настроить обобщенную модель (genss) пространства состояний системы управления, то outputname может включать:

    • Любой вывод модели genss

    • Любое местоположение AnalysisPoint в модели системы управления

    Например, если вы настраиваете модель системы управления, T, затем outputname может быть любым выходным именем в T.OutputName. Кроме того, если T содержит блок AnalysisPoint с местоположением под названием AP_u, то outputname может включать 'AP_u'. Используйте getPoints, чтобы получить список аналитических точек, доступных в модели genss.

    Если outputname является местоположением AnalysisPoint обобщенной модели, выходным сигналом для настраивающейся цели является подразумеваемый вывод, сопоставленный с блоком AnalysisPoint:

Для получения дополнительной информации об аналитических точках в моделях системы управления, смотрите представляющего интерес Марка Сигнэлса для Анализа и проектирования Системы управления.

maxpercent

Максимальное перерегулирование процента, заданное как скалярное значение. Например, следующий код задает максимальное 5%-е перерегулирование в переходном процессе от 'r' до 'y'.

Req = TuningGoal.Overshoot('r','y',5);

TuningGoal.OverShoot не может надежно уменьшать перерегулирование ниже 5%.

Свойства

MaxOvershoot

Максимальное перерегулирование процента, заданное как скалярное значение. Например, скалярное значение 5 средних значений перерегулирование не должно превышать 5%. Начальное значение свойства MaxOvershoot установлено входным параметром maxpercent, когда вы создаете настраивающуюся цель.

InputScaling

Ссылочное масштабирование сигнала, заданное как вектор положительных действительных значений.

Для требования отслеживания MIMO, когда выбор модульных результатов в соединении маленьких и больших сигналов в различных каналах ответа, используют это свойство задать относительную амплитуду каждой записи во входе шага с векторным знаком. Эта информация используется, чтобы масштабировать недиагональные условия в передаточной функции от ссылки до отслеживания ошибки. Это масштабирование гарантирует, что перекрестные связи измеряются относительно амплитуды каждого ссылочного сигнала.

Например, предположите, что Req является настраивающейся целью, которая сигнализирует, что ссылка дорожки {'y1','y2'} сигнализирует о {'r1','r2'}. Предположим далее, что вы требуете, чтобы выходные параметры отследили ссылки меньше чем с 10%-й перекрестной связью. Если r1 и r2 имеют сопоставимые амплитуды, то достаточно сохранить усиления от r1 до y2 и r2 и y1 ниже 0.1. Однако, если r1 в 100 раз больше, чем r2, усиление от r1 до y2 должно быть меньше чем 0,001, чтобы гарантировать, что r1 изменяет y2 меньше чем 10% цели r2. Чтобы гарантировать этот результат, установите свойство InputScaling можно следующим образом.

Req.InputScaling = [100,1];

Это говорит программному обеспечению учитывать, что первый ссылочный сигнал в 100 раз больше, чем второй ссылочный сигнал.

Значение по умолчанию, [], не означает масштабирования.

Значение по умолчанию: []

Input

Имена входного сигнала, заданные как массив ячеек из символьных векторов, которые идентифицируют входные параметры передаточной функции, которую ограничивает настраивающаяся цель. Начальное значение свойства Input установлено входным параметром inputname, когда вы создаете настраивающуюся цель.

Output

Имена выходного сигнала, заданные как массив ячеек из символьных векторов, которые идентифицируют выходные параметры передаточной функции, которую ограничивает настраивающаяся цель. Начальное значение свойства Output установлено входным параметром outputname, когда вы создаете настраивающуюся цель.

Models

Модели, к которым настраивающаяся цель применяется, заданный как вектор индексов.

Используйте свойство Models при настройке массива моделей системы управления с systune, чтобы осуществить настраивающуюся цель для подмножества моделей в массиве. Например, предположите, что вы хотите применить настраивающуюся цель, Req, к вторым, третьим, и четвертым моделям в образцовом массиве передал systune. Чтобы ограничить осуществление настраивающейся цели, используйте следующую команду:

Req.Models = 2:4;

Когда Models = NaN, настраивающаяся цель применяется ко всем моделям.

Значение по умолчанию: NaN

Openings

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 Openings может включать любую линейную аналитическую точку, отмеченную в модель или любую линейную аналитическую точку в интерфейсе slTuner, сопоставленном с моделью Simulink. Используйте addPoint, чтобы добавить аналитические точки и открытия цикла к интерфейсу slTuner. Используйте getPoints, чтобы получить список аналитических точек, доступных в интерфейсе slTuner к вашей модели.

Если вы используете настраивающуюся цель настроить обобщенную модель (genss) пространства состояний системы управления, то Openings может включать любое местоположение AnalysisPoint в модель системы управления. Используйте getPoints, чтобы получить список аналитических точек, доступных в модели genss.

Например, если Openings = {'u1','u2'}, то настраивающаяся цель оценена с циклами, открытыми при анализе, указывает u1 и u2.

Значение по умолчанию: {}

Name

Имя настраивающейся цели, заданной как вектор символов.

Например, если Req является настраивающейся целью:

Req.Name = 'LoopReq';

Значение по умолчанию: []

Примеры

свернуть все

Создайте настраивающуюся цель, которая ограничивает перерегулирование переходного процесса от сигналов под названием 'r' к 'y' в системе управления к 10 процентам.

Req = TuningGoal.Overshoot('r','y',10);

Настраивающая цель перерегулирования оценена как ограничение на пиковое системное усиление, приняв образцовые характеристики второго порядка (см. Алгоритмы). Визуализация настраивающейся цели показывает заштрихованную область, где целевое пиковое усиление превышено.

viewGoal(Req)

Если вы визуализируете настраивающуюся цель с настроенной системой, график включает соответствующий отклик системы.

Сконфигурируйте другие характеристики настраивающейся цели путем установки свойств. Например, сконфигурируйте настраивающуюся цель применяться только к второй модели в образцовом массиве, чтобы настроиться. Кроме того, сконфигурируйте его, чтобы быть оцененными с циклом, открытым в аналитической точке в системе управления под названием OuterLoop.

Req.Models = 2;
Req.Openings = 'OuterLoop';

Советы

  • Эта настраивающая цель налагает неявное ограничение устойчивости на передаточную функцию с обратной связью от Input до Output, оцененного 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.

Алгоритмы

Когда вы настраиваете систему управления с помощью TuningGoal, программное обеспечение преобразовывает настраивающуюся цель в нормированное скалярное значение f (x). 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.Overshoot f (x) отражает относительную удовлетворенность или нарушение цели. Отклонение процента от f (x) = 1 примерно соответствует отклонению процента от заданной цели перерегулирования. Например, f (x) = 1,2 средних значения, фактическое перерегулирование превышает цель примерно на 20% и f (x) = 0,8 средних значения фактическое перерегулирование, является приблизительно на 20% меньше, чем цель.

Использование TuningGoal.Overshoot T как прокси для перерегулирования, на основе образцовых характеристик второго порядка. Здесь, T является передаточной функцией с обратной связью, которую ограничивает настраивающаяся цель. Перерегулирование настраивается в диапазоне от 5% (T = 1) к 100% (T). TuningGoal.Overshoot неэффективен при принуждении перерегулирования ниже 5%.

Вопросы совместимости

развернуть все

Поведение изменяется в R2016a

Введенный в R2016a