Пакет: TuningGoal
Требование переходного процесса для настройки системы управления
Используйте TuningGoal.StepTracking
, чтобы задать целевой переходной процесс от заданных входных параметров до заданных выходных параметров системы управления. Используйте эту настраивающую цель с настраивающими командами системы управления, такими как systune
или looptune
.
создает настраивающуюся цель, которая ограничивает переходной процесс между заданными местоположениями сигнала совпадать с переходным процессом стабильной ссылочной системы, Req
= TuningGoal.StepTracking(inputname
,outputname
,refsys
)refsys
. Ограничение удовлетворено, когда относительная разница между настроенными и целевыми ответами находится в пределах допуска, заданного свойством RelGap
настраивающейся цели (см. Свойства). inputname
и outputname
могут описать SISO или ответ MIMO вашей системы управления. Для ответов MIMO количество входных параметров должно равняться количеству выходных параметров.
задает желаемый переходной процесс как ответ первого порядка с временной константой Req
= TuningGoal.StepTracking(inputname
,outputname
,tau
)tau
:
задает желаемый переходной процесс как ответ второго порядка с естественным периодом Req
= TuningGoal.StepTracking(inputname
,outputname
,tau
,overshoot
)tau
, собственная частота 1/tau
, и процент промахивается по overshoot
:
Затухание дано zeta = cos(atan2(pi,-log(overshoot/100)))
.
|
Входные сигналы для настраивающейся цели, заданной как вектор символов или, для нескольких - входные настраивающие цели, массив ячеек из символьных векторов.
Для получения дополнительной информации об аналитических точках в моделях системы управления, смотрите представляющего интерес Марка Сигнэлса для Анализа и проектирования Системы управления. |
|
Выходные сигналы для настраивающейся цели, заданной как вектор символов или, для нескольких - выходные настраивающие цели, массив ячеек из символьных векторов.
Для получения дополнительной информации об аналитических точках в моделях системы управления, смотрите представляющего интерес Марка Сигнэлса для Анализа и проектирования Системы управления. |
|
Ссылочная система для целевого переходного процесса, заданного как модель динамической системы, такая как
Для лучших результатов |
|
Временная константа или естественный период целевого переходного процесса, заданного как положительная скалярная величина. Если вы используете синтаксис Если вы используете синтаксис Затухание системы дано |
|
Перерегулирование процента целевого переходного процесса, заданного как скалярное значение в области значений (0,100). |
|
Ссылочная система для целевого переходного процесса, заданного как SISO или модель ( Если вы используете входной параметр Если вы используете
|
|
Максимальная относительная ошибка соответствия, заданная как значение положительной скалярной величины. Это свойство задает соответствующий допуск как максимальный относительный разрыв между целевыми и фактическими переходными процессами. Относительный разрыв задан как: y (t) – yref (t) является несоответствием ответа, и 1 – yref (t) является ошибкой неродного отслеживания целевой модели. обозначает энергию сигнала (2-норма). Увеличьте значение Значение по умолчанию: 0.1 |
|
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.InputScaling = [100,1]; Это говорит программному обеспечению учитывать, что первый ссылочный сигнал в 100 раз больше, чем второй ссылочный сигнал. Значение по умолчанию, Значение по умолчанию: |
|
Имена входного сигнала, заданные как массив ячеек из символьных векторов, которые идентифицируют входные параметры передаточной функции, которую ограничивает настраивающаяся цель. Начальное значение свойства |
|
Имена выходного сигнала, заданные как массив ячеек из символьных векторов, которые идентифицируют выходные параметры передаточной функции, которую ограничивает настраивающаяся цель. 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: |
Создайте требование для переходного процесса от сигнала под названием 'r'
к сигналу под названием 'y'
. Ограничьте переходной процесс совпадать с передаточной функцией H = 10 / (s+10), но позволять 20%-е относительное изменение между целью настроенные ответы.
H = tf(10,[1 10]); Req = TuningGoal.StepResp('r','y',H);
По умолчанию это требование позволяет относительный разрыв 0,1 между целью и настроенными ответами. Чтобы изменить относительный разрыв на 20%, установите свойство RelGap
требования.
Req.RelGap = 0.2;
Исследуйте требование.
viewGoal(Req);
Пунктирная линия показывает целевой переходной процесс, заданный этим требованием. Можно использовать это требование, чтобы настроить модель системы управления, T
, который содержит допустимые местоположения ввода и вывода под названием 'r'
и 'y'
. Если вы делаете так, команда, viewGoal(Req,T)
строит достигнутый переходной процесс от 'r'
до 'y'
для сравнения с целевым ответом.
Создайте требование, которое задает переходной процесс первого порядка с временной константой 5 секунд. Создайте требование для переходного процесса от сигнала под названием 'r'
к сигналу под названием 'y'
.
Req = TuningGoal.StepResp('r','y',5);
Когда вы используете это требование, чтобы настроить модель системы управления, T
, временная константа 5 взята, чтобы быть выраженной в преобладающих модулях системы управления. Например, если T
является моделью genss
, и свойством T.TimeUnit
является 'seconds'
, то это требование задает целевую временную константу 5 секунд для ответа от входа 'r'
до вывода 'y'
'T'
.
Постоянное требуемое время преобразовано в ссылочную модель в пространстве состояний, сохраненную в свойстве ReferenceModel
требования.
refsys = tf(Req.ReferenceModel)
refsys = 0.2 ------- s + 0.2 Continuous-time transfer function.
Как ожидалось refsys
является моделью первого порядка.
Исследуйте требование. Команда viewGoal
отображает целевой ответ, который является переходным процессом эталонной модели.
viewGoal(Req);
Пунктирная линия показывает целевой переходной процесс, заданный этим требованием, ответом первого порядка с временной константой пяти секунд.
Создайте требование, которое задает переходной процесс второго порядка с естественным периодом 5 секунд и 10%-е перерегулирование. Создайте требование для переходного процесса от сигнала под названием 'r'
к сигналу под названием 'y'
.
Req = TuningGoal.StepResp('r','y',5,10);
Когда вы используете это требование, чтобы настроить модель системы управления, T
, естественный период 5 взят, чтобы быть выраженным в преобладающих модулях системы управления. Например, если T
является моделью genss
, и свойством T.TimeUnit
является 'seconds'
, то это требование задает целевой естественный период 5 секунд для ответа от входа 'r'
до вывода 'y'
'T'
.
Заданные параметры ответа преобразованы в ссылочную модель в пространстве состояний, сохраненную в свойстве ReferenceModel
требования.
refsys = tf(Req.ReferenceModel)
refsys = 0.04 --------------------- s^2 + 0.2365 s + 0.04 Continuous-time transfer function.
Как ожидалось refsys
является моделью второго порядка.
Исследуйте требование. Команда viewGoal
отображает целевой ответ, который является переходным процессом эталонной модели.
viewGoal(Req);
Пунктирная линия показывает целевой переходной процесс, заданный этим требованием, ответом второго порядка с 10%-м перерегулированием и естественным периодом пяти секунд.
Создайте настраивающуюся цель, которая задает переходной процесс первого порядка с временной константой 5 секунд. Установите свойства Models
и Openings
далее сконфигурировать применимость настраивающейся цели.
Req = TuningGoal.StepTracking('r','y',5); Req.Models = [2 3]; Req.Openings = 'OuterLoop'
При настройке системы управления, которая имеет вход 'r'
, вывод 'y'
и местоположение аналитической точки 'OuterLoop'
, можно использовать Req
в качестве входа к looptune
или systune
. Установка свойства Openings
указывает, что переходной процесс от 'r'
до 'y'
измеряется с циклом, открытым в 'OuterLoop'
. Когда настройка массива моделей системы управления, установка свойства Models
ограничивают, как настраивающаяся цель применяется. В этом примере настраивающаяся цель применяется только к вторым и третьим моделям в массиве.
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.
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.StepTracking
f (x) дают:
T (s, x) является передаточной функцией с обратной связью от Input
до Output
со значениями параметров x, и Tref (s) является эталонной моделью, заданной в свойстве ReferenceModel
. обозначает H 2 нормы (см. norm
).
TuningGoal.Overshoot
| TuningGoal.Tracking
| evalGoal
| looptune
| looptune (for slTuner)
| systune
| systune (for slTuner)
| viewGoal