Онлайновые основы оценки частотной характеристики

Блок Frequency Response Estimator в Simulink^® Control Design™ позволяет вам измерить частотную характеристику своей системы в операции. Блок выполняет эксперимент, который вводит сигналы в объект и измеряет объект вывод. Если у вас есть продукт генерации кода, такой как Simulink Coder™, можно сгенерировать код, который реализует алгоритм оценки на оборудовании. Развертывание алгоритма к оборудованию позволяет вам измерить частотную характеристику материальной части в режиме реального времени.

Встроенная оценка частотной характеристики является полезной опцией, когда вы имеете материальную часть и испытательный стенд или управляете средой, чтобы действовать в. В этом случае можно развернуть блок Frequency Response Estimator на оборудовании. Вы инициировали настраивающий процесс через вход к блоку, таким образом, можно настроить контроллер в любое время. Для получения дополнительной информации смотрите, Развертывают Алгоритм Оценки Частотной характеристики для Использования В реальном времени.

Если у вас есть модель объекта управления в Simulink, можно использовать блок Frequency Response Estimator, чтобы предварительно просмотреть ответ объекта и настроить настройки эксперимента прежде, чем выполнить оценку в режиме реального времени. Выполнение так помогает гарантировать, что оценка в реальном времени не изгоняет вашу систему из желательного рабочего диапазона. Для получения дополнительной информации смотрите, что Онлайновая Оценка Использует Объект, Смоделированный в Simulink. Можно также использовать блок, чтобы получить частотную характеристику объекта, который не может линеаризоваться в Simulink как альтернатива оффлайновой оценке частотной характеристики с Linear Analysis Tool или frestimate.

Если не использовать онлайновую оценку частотной характеристики

Можно использовать онлайновую оценку частотной характеристики с любым стабильным объектом SISO. Для нестабильного объекта онлайновая оценка работает в настройке с обратной связью, при условии, что замкнутый цикл внутренне стабилен. Система с обратной связью внутренне стабильна, если и только если корни номинального характеристического уравнения с обратной связью все лежат в открытой левой полуплоскости. Для объекта с передаточной функцией G = _NG/_DG и контроллер C = _NC/_DC, характеристическое уравнение:

_DGDC + _NGNC = 0.

На практике это условие означает, что никакие нестабильные полюса в G не стабилизируются удалением нулей-полюсов в GC. Не используйте онлайновую оценку с нестабильным объектом, который не удовлетворяет этому условию.

Онлайновая оценка частотной характеристики не работает хорошо, когда существуют большие воздействия на объекте во время эксперимента оценки. Воздействия искажают ответ объекта на сигналы возмущения, приводя к плохим результатам оценки.

Конфигурации системы для онлайновой оценки частотной характеристики

Чтобы использовать онлайновую оценку частотной характеристики, вы конфигурируете и развертываете блок Frequency Response Estimator. Блок выполняет эксперимент оценки путем введения тестовых сигналов на объекте и измерения отклика системы.

Следующая принципиальная схема иллюстрирует типичную настройку для того, чтобы вместить блок Frequency Response Estimator в систему с обратной связью.

В этой настройке блок получает управляющий сигнал u, добавляет возмущение Δu к нему и вводит встревоженный сигнал непосредственно в объект. Это затем измеряет ответ объекта y и использует результат вычислить предполагаемую частотную характеристику.

Также можно сконфигурировать блок, таким образом, что вывод является возмущением Δu только. Можно затем добавить, что этот сигнал к объекту ввел себя, как показано в следующей принципиальной схеме.

Как альтернатива настройкам с обратной связью, показанным выше, можно использовать блок на объекте разомкнутого цикла, обычно с помощью постоянного входного сигнала u, чтобы управлять объектом к желаемой рабочей точке. Это - хорошая практика, чтобы использовать настройку с обратной связью, особенно для оценки в реальном времени. В настройке с обратной связью контроллер работает, чтобы подавить введенное воздействие и поддержать безопасную эксплуатацию установки.

Рабочий процесс оценки

Общий рабочий процесс для онлайновой оценки частотной характеристики следующие.

Включите блок Frequency Response Estimator в свою систему в одной из настроек, описанных выше.
Сконфигурируйте запустить/остановить сигнал, который управляет, когда эксперимент оценки начинается и заканчивается. Можно использовать этот сигнал инициировать эксперимент в любое время.
Сконфигурируйте параметры эксперимента, такие как частоты, на которых можно оценить ответ и амплитуды введенных возмущений.
Запустите эксперимент с помощью запустить/остановить сигнала и позвольте ему запускаться достаточно долго для процесса оценки, на основе продолжительности эксперимента, рекомендуемой блоком.
Остановите эксперимент и исследуйте предполагаемую частотную характеристику.

Для получения дальнейшей информации при выполнении каждого из этих шагов, см.:

Документация