Каскадный Проект Обратной связи Мультицикла/Мультикомпенсатора

Этот пример показывает, как настроить две каскадной обратной связи с помощью Simulink Control Design.

Откройте модель

Откройте модель корпуса и займите некоторое время, чтобы исследовать ее.

open_system('scdairframectrl');

Разработайте обзор

Этот пример вводит процесс разработки двух каскадной обратной связи так, чтобы ускоряющий компонент (азимут) ссылка дорожек сигнализировал о времени нарастания имеющем 0,5 секунд. Структура обратной связи в этом примере использует уровень тела (q) в качестве внутренней обратной связи и ускорения (азимут) как внешняя обратная связь.

Два контроллера обратной связи:

  • scdairframectrl/q Control - Интегратор дискретного времени и блок усиления стабилизируют внутренний цикл.

open_system('scdairframectrl/q Control')

  • scdairframectrl/az Control - Интегратор дискретного времени, дискретная передаточная функция и блок усиления стабилизируют внешний цикл.

open_system('scdairframectrl/az Control')

Разъединение циклов в многоконтурном проекте

Типичная методика проектирования для каскадных систем с обратной связью должна сначала разработать внутренний цикл и затем внешний цикл. В Control System Designer возможно разработать оба цикла одновременно; по умолчанию при разработке многоконтурной системы с обратной связью связывающиеся эффекты между циклами учтены. Однако при разработке двух обратной связи одновременно, может быть необходимо удалить эффект внешнего цикла при настройке внутреннего цикла. В этом примере вы разрабатываете внутреннюю обратную связь (q) с эффектом внешнего цикла, удаленного (азимут). Пример показывает, как разъединить обратную связь в Control System Designer.

Откройте Control System Designer

В этом примере вы будете использовать Control System Designer, чтобы настроить компенсаторы в этой системе с обратной связью. Открыть Control System Designer

  • Запустите предварительно сконфигурированный сеанс Control System Designer путем двойного клика по подсистеме в левом нижнем углу модели.

  • Сконфигурируйте Control System Designer с помощью следующей процедуры.

Запустите новый проект

Шаг 1 Чтобы открыть Control System Designer, в окне модели Simulink, выбирают Analysis> Control Design> Control System Designer.

Шаг 2 В диалоговом окне Edit Architecture, на вкладке Blocks, выбирают следующие блоки, чтобы настроиться:

  • scdairframectrl/q Control/q Gain

  • scdairframectrl/az Control/az Gain

  • scdairframectrl/az Control/az DTF

На вкладке Signals аналитические точки, заданные в модели Simulink, автоматически добавляются как Местоположения.

  • Входной параметр: scdairframectrl/Step az - выходной порт 1

  • Вывод : scdairframectrl/Airframe Model - выходной порт 1

Кроме того, следующие циклы показывают в Браузере Данных в области Responses, поскольку они автоматически распознаны потенциальной обратной связью для проекта разомкнутого цикла:

  • Разомкнутый цикл в выходном порту 1 из scdairframectrl/az Control/az DTF

  • Разомкнутый цикл в выходном порту 1 из scdairframectrl/az Control/az Gain

  • Разомкнутый цикл в выходном порту 1 из scdairframectrl/q Control/q Gain

Шаг 3 Открытый графический Предвещают редакторы для каждого из следующих ответов. В Control System Designer выберите Tuning Methods> Bode Editor. Затем в Выбрать Response to Edit выпадающий список выберите соответствующие ответы разомкнутого цикла.

  • Разомкнутый цикл в выходном порту 1 из scdairframectrl/az Control/az DTF

  • Разомкнутый цикл в выходном порту 1 из scdairframectrl/q Control/q Gain

Шаг 4 Представление To ответ с обратной связью системы с обратной связью, создайте график шага для нового ответа передаточной функции ввода - вывода. Выберите New Plot> New Step, и в Выбрать Response to Plot выпадающий список, выберите New Input-Output Transfer Response.

  • Добавьте scdairframectrl/Step az/1 как входной сигнал и scdairframectrl/Airframe Model/1 как выходной сигнал.

Удаление эффекта внешней обратной связи

Во внешнем цикле предвещают график редактора, Предвещают Редактор для LoopTransfer_scdairframectrl_az_Control_az_DTF, увеличивают усиление обратной связи, путем перетаскивания ответа значения вверх. Внутренний цикл предвещает график редактора, Предвещает Редактор для LoopTransfer_scdairframectrl_q_Control_q_Gain, строит также изменения. Это - результат связи между обратной связью. Более систематический подход должен сначала разработать внутреннюю обратную связь с открытым внешним циклом.

Чтобы удалить эффект внешнего цикла при разработке внутреннего цикла, добавьте цикл, открывающийся в ответ разомкнутого цикла внутреннего цикла.

Шаг 1 В Браузере Данных, в области Responses, щелкают правой кнопкой по ответу внутреннего цикла и выбирают Open Selection.

Шаг 2 В диалоговом окне Open-Loop Transfer Function задайте scdairframectrl/az Control/az DTF/1 как открытие цикла. Нажать ОК.

Шаг 3 Во внешнем цикле предвещают график редактора, увеличивают усиление путем перетаскивания ответа значения. Поскольку циклы разъединяются, внутренний цикл предвещают график редактора, не изменяется.

Можно теперь завершить проект внутреннего цикла без эффекта внешнего цикла и одновременно разработать внешний цикл при принятии эффекта во внимание внутреннего цикла.

Настройте компенсаторы

Control System Designer содержит четыре метода, чтобы настроить систему управления:

  • Графически настройте полюса компенсатора, нули, и усиления с помощью открытого / замкнутого цикла Предвещают, корневой годограф или редактор Николса графики. Нажмите Tuning Methods и выберите редактор при Графической Настройке.

  • Вычислите начальные параметры компенсатора с помощью автоматизированной настройки на основе параметров, таких как временные константы с обратной связью. Нажмите Tuning Methods и выберите настройку PID, настройку IMC, формирование Цикла (требует программного обеспечения Robust Control Toolbox™), или синтез LQG.

Полный проект

Следующие параметры компенсатора удовлетворяют конструктивные требования:

  • scdairframectrl/q Control/q Gain:

         K_q = 2.7717622
  • scdairframectrl/az Control/az Gain

         K_az = 0.00027507
  • scdairframectrl/az Control/az DTF

         Numerator = [100.109745 -99.109745]
         Denominator = [1 -0.88893]

Ответ системы с обратной связью показывают ниже:

Обновите модель Simulink

Чтобы записать параметры компенсатора обратно к модели Simulink, нажмите Update Blocks. Можно затем протестировать проект на нелинейной модели.

bdclose('scdairframectrl')
Для просмотра документации необходимо авторизоваться на сайте