Функция чувствительности и дополнительная функция чувствительности являются двумя передаточными функциями, связанными с робастностью и производительностью системы с обратной связью. Рассмотрите общую многомерную управляющую структуру с обратной связью, как на следующем рисунке.
Следующая таблица дает значения функций чувствительности ввода и вывода для этой управляющей структуры.
Описание | Уравнение |
---|---|
Введите чувствительность Si (передаточная функция с обратной связью от d 1 к e 1) | Si = (I + CP) –1 |
Введите дополнительную чувствительность Ti (передаточная функция с обратной связью от d 1 к e 2) | Ti = CP (I + CP) –1 |
Выведите чувствительность So (передаточная функция с обратной связью от d 2 к e 2) | So = (I + PC) –1 |
Выведите дополнительную чувствительность To (передаточная функция с обратной связью от d 2 к e 4) | To = PC (I + PC) –1 |
Введите передаточную функцию цикла Li | Li = CP |
Выведите передаточную функцию цикла Lo | Lo = PC |
Когда у вас есть неопределенная модель объекта управления и модели контроллеров, можно вычислить худшую чувствительность к регистру и дополнительные функции чувствительности для анализа робастности. Для этого создайте передаточную функцию, вы хотите оценить и использовать wcgain
, чтобы найти возмущения, которые приводят к усилению худшего случая для той передаточной функции. Затем используйте usubs
, чтобы вычислить передаточную функцию, соответствующую тому усилению худшего случая.
В данном примере создайте неопределенный объект SISO P и ПИД-регулятор.
delta = ultidyn('delta',[1 1]); tau = ureal('tau',5,'range',[4 6]); P = tf(1,[tau 1])*(1+0.25*delta); C = pid(4,4);
Создайте неопределенную чувствительность и дополнительные передаточные функции чувствительности, и , соответственно. (Для этой системы SISO функции чувствительности ввода и вывода равны.)
Si = feedback(1,C*P); Ti = 1 - Si;
Вычислите усиления пика худшего случая Si
и Ti
и соответствующих возмущений худшего случая с помощью wcgain
.
[wcgS,wcuS] = wcgain(Si); [wcgT,wcuT] = wcgain(Ti);
Наконец, выполните функции чувствительности с этими возмущениями худшего случая.
Siwc = usubs(Si,wcuS); Tiwc = usubs(Ti,wcuT);
Siwc
и Tiwc
являются худшей чувствительностью к регистру и дополнительными функциями чувствительности для неуверенности, заданной на объекте. Исследуйте эффект неуверенности на функции чувствительности Si
путем графического вывода частотной характеристики некоторых выборок. Фактический wcgS
усиления пика худшего случая может быть значительно выше, чем случайные выборки показывают.
rng(0); % for reproducibility
sigma(Si,Siwc)