Пакет: TuningGoal
Переходное требование соответствия для настройки системы управления
Используйте объект TuningGoal.Transient
ограничить переходный ответ от заданных входных параметров до заданных выходных параметров. Эта настраивающая цель указывает, что переходный ответ тесно совпадает с ответом эталонной модели. Задайте близость необходимого соответствия с помощью свойства RelGap
настраивающейся цели (см. Свойства). Можно ограничить ответ на импульс, шаг или входной сигнал пандуса. Можно также ограничить ответ на входной сигнал, данный импульсным ответом входного фильтра, который вы задаете.
требует, чтобы импульсный ответ от Req
= TuningGoal.Transient(inputname
,outputname
,refsys
)inputname
до outputname
тесно совпадал с импульсным ответом эталонной модели refsys
. Задайте близость необходимого соответствия с помощью свойства 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, является ли входной сигнал, который генерирует ограниченный переходный ответ, и импульс, шаг или сигнал пандуса. Req
= TuningGoal.Transient(inputname
,outputname
,refsys
,inputtype
)
задает входной сигнал для генерации переходного ответа, который ограничивает настраивающаяся цель. Задайте входной сигнал как передаточную функцию SISO, Req
= TuningGoal.Transient(inputname
,outputname
,refsys
,inputfilter
)inputfilter
, который является Преобразованием Лапласа желаемого входного сигнала временного интервала. Импульсный ответ inputfilter
является желаемым входным сигналом.
|
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 ответа, заданного как модель динамической системы, такая как |
|
Тип входного сигнала, который генерирует ограниченный переходный ответ, заданный как одно из следующих значений:
Значение по умолчанию: |
|
Пользовательский входной сигнал для генерации переходного ответа, заданного как передаточная функция SISO ( Частотная характеристика Например, чтобы ограничить переходный ответ на амплитудную модулем синусоиду частоты Последовательная связь |
|
Ссылочная система для целевого переходного ответа, заданного как SISO или модель ( Аргумент | ||||||||
|
Входной сигнал для генерации переходного ответа, заданного как модель SISO Для настройки целей создал использование аргумента
Для настройки целей создал использование передаточной функции Последовательная связь Значение по умолчанию: 1 | ||||||||
|
Максимальная относительная ошибка соответствия, заданная как значение положительной скалярной величины. Это свойство задает соответствующий допуск как максимальный относительный разрыв между целевыми и фактическими переходными ответами. Относительный разрыв задан как: y (t) – yref (t) является несоответствием ответа, и 1 – y, ref (tr) (t) является переходным фрагментом yref (отклонение от установившегося значения или траектории). обозначает энергию сигнала (2-норма). Разрыв может быть понят как отношение среднеквадратичного значения (RMS) несоответствия к RMS ссылочного переходного процесса Увеличьте значение Значение по умолчанию: 0.1 | ||||||||
|
Масштабирование входного сигнала, заданное как вектор положительных действительных значений. Используйте это свойство задать относительную амплитуду каждой записи во входных сигналах с векторным знаком, когда выбор модулей приведет к соединению маленьких и больших сигналов. Эта информация используется, чтобы масштабировать передаточную функцию с обратной связью от Предположим, что T (s) является передаточной функцией с обратной связью от Значение по умолчанию, Значение по умолчанию: | ||||||||
|
Масштабирование выходного сигнала, заданное как вектор положительных действительных значений. Используйте это свойство задать относительную амплитуду каждой записи в выходных сигналах с векторным знаком, когда выбор модулей приведет к соединению маленьких и больших сигналов. Эта информация используется, чтобы масштабировать передаточную функцию с обратной связью от Предположим, что T (s) является передаточной функцией с обратной связью от Значение по умолчанию, Значение по умолчанию: | ||||||||
|
Имена входного сигнала, заданные как как массив ячеек из символьных векторов, которые указывают на входные параметры для переходных ответов, которые ограничивает настраивающаяся цель. Начальное значение свойства | ||||||||
|
Имена выходного сигнала, заданные как массив ячеек из символьных векторов, которые указывают на выходные параметры, где переходные ответы, которые ограничивает настраивающаяся цель, измеряются. 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 ответа от сигнала под названием 'r'
к сигналу под названием 'u'
. Ограничьте импульсный ответ совпадать с ответом передаточной функции , но позвольте 20%-е относительное изменение между целью и настроенными ответами.
refsys = tf(1,[1 1]); Req1 = TuningGoal.Transient('r','u',refsys);
Когда вы не задаете тип ответа, требование ограничивает переходный ответ. По умолчанию требование позволяет относительный разрыв 0,1 между целью и настроенными ответами. Чтобы изменить относительный разрыв на 20%, установите свойство RelGap
требования.
Req1.RelGap = 0.2;
Исследуйте требование.
viewGoal(Req1)
Пунктирная линия показывает целевой импульсный ответ, заданный этим требованием. Можно использовать это требование, чтобы настроить модель системы управления, T
, который содержит допустимые местоположения ввода и вывода под названием 'r'
и 'u'
. Если вы делаете так, команда, viewGoal(Req1,T)
строит достигнутый импульсный ответ от 'r'
до 'u'
для сравнения с целевым ответом.
Создайте требование, которое ограничивает ответ на вход шага вместо импульсного ответа.
Req2 = TuningGoal.Transient('r','u',refsys,'step');
Исследуйте это требование.
viewGoal(Req2)
Req2
эквивалентен требованию отслеживания следующего шага:
Req3 = TuningGoal.StepTracking('r','u',refsys);
Создайте требование для переходного ответа от 'r'
до 'u'
. Ограничьте ответ на синусоидальный входной сигнал, а не на вход, шаг или пандус.
Чтобы задать пользовательский входной сигнал, установите входной фильтр к Преобразованию Лапласа желаемого сигнала. Например, предположите, что вы хотите ограничить ответ на сигнал . Преобразованием Лапласа этого сигнала дают:
Создайте требование, которое ограничивает ответ в 'u'
к синусоидальному входу собственной частоты 2 рад/с в 'r'
. Ответ должен совпадать с ответом ссылочной системы .
refsys = tf(1,[1 1]); w = 2; inputfilter = tf(w,[1 0 w^2]); Req = TuningGoal.Transient('u','r',refsys,inputfilter);
Исследуйте требование, чтобы видеть форму целевого ответа.
viewGoal(Req)
Создайте настраивающуюся цель, которая ограничивает импульсный ответ. Установите свойства Models
и Openings
далее сконфигурировать применимость настраивающейся цели.
refsys = tf(1,[1 1]); Req = TuningGoal.Transient('r','u',refsys); Req.Models = [2 3]; Req.Openings = 'OuterLoop'
При настройке системы управления, которая имеет вход (или аналитическая точка) 'r'
, вывод (или аналитическая точка) 'u'
и другая аналитическая точка в местоположении 'OuterLoop'
, можно использовать Req
в качестве входа к looptune
или systune
. Установка свойства Openings
указывает, что импульсный ответ от 'r'
до 'y'
вычисляется 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.
Когда вы используете эту настраивающую цель настроить непрерывно-разовую систему управления, systune
пытается осуществить нулевое сквозное соединение (D = 0) на передаче, которую ограничивает настраивающаяся цель. Нулевое сквозное соединение наложено, потому что H 2 нормы, и поэтому значение настраивающейся цели (см. Алгоритмы), бесконечен для непрерывно-разовых систем с ненулевым сквозным соединением.
systune
осуществляет нулевое сквозное соединение путем фиксации, чтобы обнулить все настраиваемые параметры, которые способствуют проходному термину. systune
возвращает ошибку, когда фиксация этих настраиваемых параметров недостаточна, чтобы осуществить нулевое сквозное соединение. В таких случаях необходимо изменить настраивающуюся цель или управляющую структуру, или вручную зафиксировать некоторые настраиваемые параметры системы к значениям, которые устраняют проходной термин.
Когда ограниченная передаточная функция имеет несколько настраиваемых блоков последовательно, подход программного обеспечения обнуления всех параметров, которые способствуют полной проходной силе быть консервативными. В этом случае достаточно обнулить проходной термин одного из блоков. Если вы хотите управлять, который блок имеет сквозное соединение, зафиксированное, чтобы обнулить, можно вручную зафиксировать сквозное соединение настроенного блока по вашему выбору.
Чтобы зафиксировать параметры настраиваемых блоков к заданным значениям, используйте свойства Value
и Free
параметризации блока. Например, рассмотрите настроенный блок пространства состояний:
C = tunableSS('C',1,2,3);
Чтобы осуществить нулевое сквозное соединение на этом блоке, обнулите его матричное значение D и зафиксируйте параметр.
C.D.Value = 0; C.D.Free = false;
Для получения дополнительной информации о фиксации значений параметров смотрите страницы с описанием Блока Системы управления, такие как tunableSS
.
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), 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.Transient
f (x) основан на относительном разрыве между настроенным ответом и целевым ответом:
y (t) – yref (t) является несоответствием ответа, и 1 – y, ref (tr) (t) является переходным фрагментом yref (отклонение от установившегося значения или траектории). обозначает энергию сигнала (2-норма). Разрыв может быть понят как отношение среднеквадратичного значения (RMS) несоответствия к RMS ссылочного переходного процесса
TuningGoal.StepRejection
| TuningGoal.StepTracking
| evalGoal
| looptune
| looptune (for slTuner)
| slTuner
| systune
| systune (for slTuner)
| viewGoal