Ограничьте бело-шумовое влияние на заданные выходные сигналы, при использовании Control System Tuner.
Цель отклонения налагает шумовое ограничение затухания, которое ограничивает влияние на заданные выходные сигналы белого шума, примененного в заданных входных параметрах. Шумовое затухание измеряется отношением шумового отклонения к выходному отклонению.
Для стохастических входных параметров с неоднородным спектром (окрашенный шумом), используйте Взвешенную Цель Отклонения вместо этого.
Во вкладке Tuning Control System Tuner выберите New Goal> Signal variance attenuation, чтобы создать Цель Отклонения.
При настройке систем управления в командной строке используйте TuningGoal.Variance
, чтобы задать ограничение на шумовое усиление.
Используйте этот раздел диалогового окна, чтобы задать шумовые входные местоположения и ответ выходные параметры. Также задайте любые местоположения в который к разомкнутым циклам для оценки настраивающейся цели.
Specify stochastic inputs
Выберите одно или несколько местоположений сигнала в своей модели как шумовые входные параметры. Чтобы ограничить ответ SISO, выберите однозначный входной сигнал. Например, чтобы ограничить усиление от местоположения под названием 'u'
к местоположению под названием 'y'
, нажмите Add signal to list и выберите 'u'
. Чтобы ограничить шумовое усиление ответа MIMO, выберите несколько сигналов или сигнал с векторным знаком.
Specify stochastic outputs
Выберите одно или несколько местоположений сигнала в своей модели как выходные параметры для вычислительного ответа на шумовые входные параметры. Чтобы ограничить ответ SISO, выберите однозначный выходной сигнал. Например, чтобы ограничить усиление от местоположения под названием 'u'
к местоположению под названием 'y'
, нажмите Add signal to list и выберите 'y'
. Чтобы ограничить шумовое усиление ответа MIMO, выберите несколько сигналов или сигнал с векторным знаком.
Compute output variance 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.
Используйте этот раздел диалогового окна, чтобы задать дополнительные характеристики цели отклонения.
Attenuate input variance by a factor
Введите желаемое шумовое затухание от заданных входных параметров до выходных параметров. Это значение задает максимальное отношение шумового отклонения, чтобы вывести отклонение.
Когда вы настраиваете систему управления в дискретное время, это требование принимает, что материальная часть и шумовой процесс непрерывны, и интерпретирует желаемое шумовое затухание как привязанный непрерывно-разовый H 2 нормы. Это гарантирует, что непрерывно-разовое и дискретное время, настраиваясь дает сопоставимые результаты. Если объект и шумовые процессы действительно дискретны, и вы хотите к связанному дискретное время H 2 нормы вместо этого, несколько желаемое значение затухания . Ts является шагом расчета модели, которую вы настраиваете.
Adjust for signal amplitude
Когда эта опция установлена 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 Amplitude 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 Amplitude of output signals и значениями Amplitude of input signals на диагонали, соответственно.
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 настраивающейся целью является трудное ограничение.
Для Variance Goal f (x) дают:
T (s, x) является передаточной функцией с обратной связью от Input
до Output
. обозначает H 2 нормы (см. norm
).
Для настройки систем управления дискретного времени f (x) дают:
Ts является шагом расчета передаточной функции дискретного времени T (z, x).