Сформируйте, как система с обратной связью отвечает на определенный входной сигнал при использовании Control System Tuner. Используйте эталонную модель, чтобы задать желаемый переходный ответ.
Transient Goal ограничивает переходный ответ от заданных входных местоположений до заданных выходных местоположений. Это требование указывает, что переходный ответ тесно совпадает с ответом эталонной модели. Ограничение удовлетворено, когда относительная разница между настроенными и целевыми ответами находится в пределах допуска, вы задаете.
Можно ограничить ответ на импульс, шаг или входной сигнал пандуса. Можно также ограничить ответ на входной сигнал, который дан импульсным ответом входного фильтра, который вы задаете.
Во вкладке Tuning Control System Tuner выберите New Goal> Transient response matching, чтобы создать Переходную Цель.
При настройке систем управления в командной строке используйте TuningGoal.Transient, чтобы задать цель переходного процесса.
Используйте этот раздел диалогового окна, чтобы задать вход, выведите, и открывающие цикл местоположения для оценки настраивающейся цели.
Specify response inputs
Выберите одно или несколько местоположений сигнала в своей модели, в которой можно применить вход. Чтобы ограничить ответ SISO, выберите однозначный входной сигнал. Например, чтобы ограничить переходный ответ от местоположения под названием 'u' к местоположению под названием 'y', нажмите
Add signal to list и выберите 'u'. Чтобы ограничить ответ MIMO, выберите несколько сигналов или сигнал с векторным знаком.
Specify response outputs
Выберите одно или несколько местоположений сигнала в своей модели, в которой можно измерить переходный ответ. Чтобы ограничить ответ SISO, выберите однозначный выходной сигнал. Например, чтобы ограничить переходный ответ от местоположения под названием 'u' к местоположению под названием 'y', нажмите Add signal to list и выберите 'y'. Чтобы ограничить ответ MIMO, выберите несколько сигналов или сигнал с векторным знаком. Для систем MIMO количество выходных параметров должно равняться количеству выходных параметров.
Compute the response with the following loops open
Выберите одно или несколько местоположений сигнала в своей модели, в которой можно открыть обратную связь в целях оценки этой настраивающей цели. Настраивающаяся цель оценена против настройки разомкнутого цикла, созданной вводной обратной связью в местоположениях, которые вы идентифицируете. Например, чтобы оценить настраивающуюся цель с открытием в местоположении под названием 'x', нажмите Add signal to list и выберите 'x'.
Чтобы подсветить любой выбранный сигнал в модели Simulink®, щелкнуть
. Чтобы удалить сигнал из списка вводов или выводов, щелкнуть
. Когда вы выбрали несколько сигналов, можно переупорядочить их использование
и
. Для получения дополнительной информации о том, как задать местоположения сигнала для настраивающейся цели, смотрите, Задают Цели по Интерактивной Настройке.
Выберите форму входного сигнала для переходного ответа, который вы хотите ограничить в Control System Tuner.
Impulse — Ограничьте ответ на модульный импульс.
Шаг Ограничьте ответ на модульный шаг. Используя Step эквивалентно использованию Цели Отслеживания Шага.
Ramp — Ограничьте ответ на модульный пандус, u = t.
Другой Ограничьте ответ на пользовательский входной сигнал. Задайте пользовательский входной сигнал путем ввода передаточной функции (модель tf или zpk) в поле Use impulse response of filter. Пользовательский входной сигнал является ответом этой передаточной функции к модульному импульсу.
Эта передаточная функция представляет Преобразование Лапласа желаемого пользовательского входного сигнала. Например, чтобы ограничить переходный ответ на амплитудную модулем синусоиду частоты w, введите tf(w,[1,0,w^2]). Этой передаточной функцией является Преобразование Лапласа sin (wt).
Передаточная функция, которую вы вводите, должна быть непрерывной, и не может иметь никаких полюсов в открытой правой полуплоскости. Последовательная связь этой передаточной функции со ссылочной системой для желаемого переходного ответа не должна иметь никакого проходного термина.
Задайте ссылочную систему для желаемого переходного ответа как модель динамической системы, такая как tf, zpk или модель ss. Переходная Цель ограничивает отклик системы тесно совпадать с ответом этой системы к входному сигналу, который вы задаете в Initial Signal Selection.
Введите имя эталонной модели в рабочей области MATLAB® в поле Reference Model. Также введите команду, чтобы создать подходящую эталонную модель, такую как tf(1,[1 1.414 1]). Эталонная модель должна быть стабильной, и последовательная связь эталонной модели с входным формирующий фильтром не должна иметь никакого проходного термина.
Используйте этот раздел диалогового окна, чтобы задать дополнительные характеристики переходной цели ответа.
Keep % mismatch below
Задайте относительную ошибку соответствия между фактическим (настроенным) переходным ответом и целевым ответом. Увеличьте это значение, чтобы ослабить соответствующий допуск. Относительная ошибка соответствия, erel, задана 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.
Adjust for amplitude of input signals и Adjust for amplitude of output signals
Для настраивающей цели MIMO, когда выбор модульных результатов в соединении маленьких и больших сигналов в различных каналах ответа, эта опция позволяет вам задавать относительную амплитуду каждой записи в сигналах с векторным знаком. Эта информация используется, чтобы масштабировать недиагональные условия в передаточной функции от настраивающихся целевых входных параметров до выходных параметров. Это масштабирование гарантирует, что перекрестные связи измеряются относительно амплитуды каждого ссылочного сигнала.
Когда эти опции установлены в No, ограничиваемая передаточная функция с обратной связью не масштабируется для относительных амплитуд сигнала. Когда выбор модульных результатов в соединении маленьких и больших сигналов, с помощью немасштабированной передаточной функции может привести к плохим настраивающим результатам. Установите опцию на Yes обеспечивать относительные амплитуды входных сигналов и выходные сигналы вашей передаточной функции.
Например, предположите, что настраивающаяся цель ограничивает передаточную функцию с 2 выводами, с 2 входами. Предположим далее, что второй входной сигнал к передаточной функции имеет тенденцию быть приблизительно в 100 раз больше, чем первый сигнал. В этом случае выберите Yes и введите [1,100] в текстовое поле Amplitudes of input signals.
Корректировка амплитуды сигнала заставляет настраивающуюся цель быть оцененной на масштабированной передаточной функции Do –1T (s) Di, где T (s) является немасштабированной передаточной функцией. Do и Di являются диагональными матрицами с Amplitudes of output signals и значениями Amplitudes of input signals на диагонали, соответственно.
Значение по умолчанию, No, означает, что никакое масштабирование не применяется.
Apply goal to
Используйте эту опцию при настройке многоуровневых моделей целиком, таких как массив моделей, полученных путем линеаризации модели Simulink в различных рабочих точках или значениях параметров блоков. По умолчанию активные настраивающие цели осуществляются для всех моделей. Чтобы осуществить настраивающееся требование для подмножества моделей в массиве, выберите Only Models. Затем введите индексы массива моделей, для которых осуществляется цель. Например, предположите, что вы хотите применить настраивающуюся цель к вторым, третьим, и четвертым моделям в образцовом массиве. Чтобы ограничить осуществление требования, введите 2:4 в текстовое поле Only Models.
Для получения дополнительной информации о настройке для многоуровневых моделей, смотрите Устойчивые Настраивающие Подходы (Robust Control Toolbox).
Когда вы используете это требование, чтобы настроить систему управления, Control System Tuner пытается осуществить нулевое сквозное соединение (D = 0) на передаче, которую ограничивает требование. 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.
Control System Tuner осуществляет нулевое сквозное соединение путем фиксации, чтобы обнулить все настраиваемые параметры, которые способствуют проходному термину. Control System Tuner возвращает ошибку, когда фиксация этих настраиваемых параметров недостаточна, чтобы осуществить нулевое сквозное соединение. В таких случаях необходимо изменить требование 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.
Зафиксировать параметры настраиваемых блоков к заданным значениям, виду на море и Параметризации Блока Изменения в Control System Tuner.
Эта настраивающая цель также налагает неявное ограничение устойчивости на передаточную функцию с обратной связью между заданными входными параметрами к выходным параметрам, оцененным с циклами, открытыми в заданных открывающих цикл местоположениях. Движущими силами, затронутыми этим неявным ограничением, является stabilized dynamics для этой настраивающей цели. Minimum decay rate и Maximum natural frequency, настраивающий опции, управляют нижними и верхними границами на этих неявно ограниченных движущих силах. Если оптимизации не удается соответствовать границам по умолчанию, или если конфликт границ по умолчанию с другими требованиями, на вкладке Tuning, использует Tuning Options, чтобы изменить значения по умолчанию.
Когда вы настраиваете систему управления, программное обеспечение преобразовывает каждую настраивающую 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 настраивающееся требование является трудным ограничением.
Для Transient Goal 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.
