Цель пассивности

Цель

Осуществите пассивность определенной карты ввода/вывода при использовании Control System Tuner.

Описание

Цель пассивности осуществляет пассивность ответа передаточной функции между заданными местоположениями сигнала. Системой является passive, если все его траектории ввода-вывода (u (t), y (t)) удовлетворяют:

0Ty(t)Tu(t)dt>0,

для всего T> 0. Эквивалентно, система пассивна, если ее частотная характеристика положительна действительный, что означает это для всего ω> 0,

G(jω)+G(jω)H>0

Цель пассивности создает ограничение, которое осуществляет:

0Ty(t)Tu(t)dt>ν0Tu(t)Tu(t)dt+ρ0Ty(t)Ty(t)dt,

для всего T> 0. Чтобы осуществить полное условие пассивности, установите минимальный входной индекс пассивности (ν) и минимальный выходной индекс пассивности (ρ) обнулять. Чтобы осуществить избыток пассивности при вводах или выводах, установите ν или ρ к положительному значению. Чтобы разрешить нехватку пассивности, установите ν или ρ к отрицательной величине. Займитесь Индексами Пассивности и Пассивности (Control System Toolbox) для получения дополнительной информации об этих индексах.

В Control System Tuner заштрихованная область на графике представляет область в частотном диапазоне, в котором не удовлетворяют настраивающейся цели. График показывает значение индекса, описанного в Алгоритмах.

Создание

Во вкладке Tuning Control System Tuner выберите New Goal> Passivity Goal.

Эквивалентная командная строка

При настройке систем управления в командной строке используйте TuningGoal.Passivity, чтобы задать ограничение пассивности.

Выбор Передачи ввода-вывода

Используйте этот раздел диалогового окна, чтобы задать вводы и выводы передаточной функции, которую ограничивает настраивающаяся цель. Также задайте любые местоположения в который к разомкнутым циклам для оценки настраивающейся цели.

  • Specify input signals

    Выберите одно или несколько местоположений сигнала в своей модели как входные параметры к передаточной функции, которую ограничивает настраивающаяся цель. 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 пассивность ответа MIMO, выберите несколько сигналов или сигнал с векторным знаком.

  • Specify output signals

    Выберите одно или несколько местоположений сигнала в своей модели как выходные параметры передаточной функции, которую ограничивает настраивающаяся цель. 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 пассивность ответа MIMO, выберите несколько сигналов или сигнал с векторным знаком.

  • Compute input/output gain 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'.

Совет

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.

Опции

Используйте этот раздел диалогового окна, чтобы задать дополнительные характеристики цели пассивности.

  • Minimum input passivity index

    Введите целевое значение ν в текстовом поле. Чтобы осуществить избыток пассивности в заданных входных параметрах, установите ν> 0. Чтобы разрешить нехватку пассивности, установите ν <0. По умолчанию цель пассивности осуществляет ν = 0, пассивный во входных параметрах без необходимого избытка пассивности.

  • Minimum output passivity index

    Введите целевое значение ρ в текстовом поле. Чтобы осуществить избыток пассивности при заданных выходных параметрах, установите ρ> 0. Чтобы разрешить нехватку пассивности, установите ρ <0. По умолчанию цель пассивности осуществляет ρ = 0, пассивный при выходных параметрах без необходимого избытка пассивности.

  • Enforce goal in frequency range

    Ограничьте осуществление настраивающейся цели к конкретному диапазону частот. Задайте диапазон частот как вектор - строку из формы [min,max], выраженный в единицах частоты вашей модели. Например, чтобы создать настраивающуюся цель, которая применяется только между 1 и 100 рад/с, введите [1,100]. По умолчанию настраивающаяся цель применяется на всех частотах в течение непрерывного времени, и до частоты Найквиста в течение дискретного времени.

  • 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).

Алгоритмы

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 Passivity Goal, для передаточной функции с обратной связью G (s, x) от заданных входных параметров до заданных выходных параметров, f (x) дают:

f(x)=R1+R/Rmax ,Rmax =106.

R является относительным индексом сектора (см. getSectorIndex) [G (s, x); I], для сектора, представленного:

Q=(2ρII2ν),

где ρ является минимальным выходным индексом пассивности, и ν является минимальным входным индексом пассивности, заданным в диалоговом окне. R макс. зафиксирован в 106, включен, чтобы избежать числовых ошибок для очень большого R.

Эта настраивающая цель налагает неявное ограничение минимальной фазы на передаточную функцию G + I. Нулями передачи G + I 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.

Похожие темы

Для просмотра документации необходимо авторизоваться на сайте