Задайте требования частотного диапазона
Эта тема показывает, как задать требования частотного диапазона в инструменте Sensitivity Analysis. Чтобы задать требования частотного диапазона, вы требуете тулбокса Simulink® Control Design™.
Задайте нижние границы на запасе по амплитуде и фазе
Задавать нижние границы на запасе по амплитуде и фазе линейной системы:
В инструменте Sensitivity Analysis, в New Requirement выпадающий список, выбирают Gain and Phase Margin. Диалоговое окно Create Requirement открывается, где вы задаете верхние или нижние границы на запасе по амплитуде и фазе. Новое требование с именем, заданным в Name, появляется в области Requirements инструмента.
Задайте границы на запасе по амплитуде или запасе по фазе или обоих.
Gain margin — Объем увеличения усиления или уменьшения потребовал, чтобы заставить цикл получить единицу на частоте, где угол фазы составляет-180 °.
Phase margin — Объем увеличения фазы или уменьшения потребовал, чтобы сделать угол фазы-180 °, когда усиление цикла 1.0
Чтобы задать нижнюю границу на запасе по амплитуде или запасе по фазе или обоих, устанавливают соответствующий флажок и вводят значение нижней границы.
В разделе Select Systems to Bound выберите линейные системы, к которым применяется это требование.
Линейные системы заданы временами снимка состояния, в которые модель линеаризуется и наборы точек ввода-вывода линеаризации, задающих системные вводы и выводы.
Задайте время симуляции, в котором модель линеаризуется с помощью поля Snapshot Times. В течение нескольких раз снимка состояния симуляции задайте вектор.
Выберите набор ввода/вывода линеаризации из области Linearization I/O.
Если вы уже создали набор ввода/вывода линеаризации, это появляется в списке. Установите соответствующий флажок.
Если вы не создали набор ввода/вывода линеаризации, щелкните
, чтобы открыть Создать диалоговое окно набора ввода-вывода линеаризации.Для получения дополнительной информации об использовании этого диалогового окна смотрите, Создают Наборы ввода-вывода Линеаризации.
Для получения дополнительной информации о линеаризации смотрите то, Что Линеаризация? (Simulink Control Design).
Закройте диалоговое окно Create Requirement.
Требование в области Requirements инструмента обновляется с заданными характеристиками.
(Необязательно) График требование.
В the Sensitivity Analysis вкладке инструмента, в области Requirements, выбирают требование.
Во вкладке Plots инструмента выберите тип графика, чтобы сгенерировать графический дисплей требования.
График заполняется, когда вы выполняете оценку. Положительное значение указывает, что требование было нарушено.
Задайте кусочно-линейные нижние и верхние границы на частотной характеристике
Задавать верхние или нижние границы на величине отклика системы:
В инструменте Sensitivity Analysis, в New Requirement выпадающий список, выбирают Bode Magnitude. Диалоговое окно Create Requirement открывается, где вы задаете нижние или верхние границы на величине отклика системы. Новое требование с именем, заданным в Name, появляется в области Requirements инструмента.
Задайте тип требования в Type выпадающий список.
Задайте частоты начала и конца ребра и соответствующую величину в столбцах Magnitude и Frequency.
Вставьте или удалите обметанные края.
Щелкните
, чтобы задать дополнительные обметанные края.Чтобы удалить обметанный край, выберите строку и нажатие кнопки
.В разделе Select Systems to Bound выберите линейные системы, к которым применяется это требование.
Линейные системы заданы временами снимка состояния, в которые модель линеаризуется и наборы точек ввода-вывода линеаризации, задающих системные вводы и выводы.
Задайте время симуляции, в котором модель линеаризуется с помощью поля Snapshot Times. В течение нескольких раз снимка состояния симуляции задайте вектор.
Выберите набор ввода/вывода линеаризации из области Linearization I/O.
Если вы уже создали набор ввода/вывода линеаризации, это появляется в списке. Установите соответствующий флажок.
Если вы не создали набор ввода/вывода линеаризации, щелкните
, чтобы открыть Создать диалоговое окно набора ввода-вывода линеаризации.Для получения дополнительной информации об использовании этого диалогового окна смотрите, Создают Наборы ввода-вывода Линеаризации.
Для получения дополнительной информации о линеаризации смотрите то, Что Линеаризация? (Simulink Control Design).
Закройте диалоговое окно Create Requirement.
Требование в области Requirements инструмента обновляется с заданными характеристиками.
(Необязательно) График требование.
В the Sensitivity Analysis вкладке инструмента, в области Requirements, выбирают требование.
Во вкладке Plots инструмента выберите тип графика, чтобы сгенерировать графический дисплей требования.
График заполняется, когда вы выполняете оценку. Положительное значение указывает, что требование было нарушено.
В качестве альтернативы можно использовать блок Check Bode Characteristics, чтобы задать границы на величине отклика системы. (Требует Simulink Control Design.)
Задайте привязанный пиковое усиление с обратной связью
Задавать верхнюю границу на максимальной чувствительности с обратной связью системы:
В инструменте Sensitivity Analysis, в New Requirement выпадающий список, выбирают Closed-Loop Peak Gain. Диалоговое окно Create Requirement открывается, где вы задаете верхнюю границу на пиковом усилении с обратной связью системы. Новое требование с именем, заданным в Name, появляется в области Requirements инструмента.
Задайте верхнюю границу в Closed-Loop peak gain.
В разделе Select Systems to Bound выберите линейные системы, к которым применяется это требование.
Линейные системы заданы временами снимка состояния, в которые модель линеаризуется и наборы точек ввода-вывода линеаризации, задающих системные вводы и выводы.
Задайте время симуляции, в котором модель линеаризуется с помощью поля Snapshot Times. В течение нескольких раз снимка состояния симуляции задайте вектор.
Выберите набор ввода/вывода линеаризации из области Linearization I/O.
Если вы уже создали набор ввода/вывода линеаризации, это появляется в списке. Установите соответствующий флажок.
Если вы не создали набор ввода/вывода линеаризации, щелкните
, чтобы открыть Создать диалоговое окно набора ввода-вывода линеаризации.Для получения дополнительной информации об использовании этого диалогового окна смотрите, Создают Наборы ввода-вывода Линеаризации.
Для получения дополнительной информации о линеаризации смотрите то, Что Линеаризация? (Simulink Control Design).
Закройте диалоговое окно Create Requirement.
Требование в области Requirements инструмента обновляется с заданными характеристиками.
(Необязательно) График требование.
В the Sensitivity Analysis вкладке инструмента, в области Requirements, выбирают требование.
Во вкладке Plots инструмента выберите тип графика, чтобы сгенерировать графический дисплей требования.
График заполняется, когда вы выполняете оценку. Положительное значение указывает, что требование было нарушено.
В качестве альтернативы можно использовать блок Check Nichols Characteristics, чтобы задать границы на величине отклика системы. (Требует Simulink Control Design.)
Задайте нижнюю границу на коэффициенте затухания
Задавать нижнюю границу на коэффициенте затухания полюсов системы:
В инструменте Sensitivity Analysis, в New Requirement выпадающий список, выбирают Damping Ratio. Диалоговое окно Create Requirement открывается, где вы задаете нижнюю границу на коэффициенте затухания системы. Новое требование с именем, заданным в Name, появляется в области Requirements инструмента.
Задайте нижнюю границу на коэффициенте затухания в Damping ratio.
В разделе Select Systems to Bound выберите линейные системы, к которым применяется это требование.
Линейные системы заданы временами снимка состояния, в которые модель линеаризуется и наборы точек ввода-вывода линеаризации, задающих системные вводы и выводы.
Задайте время симуляции, в котором модель линеаризуется с помощью поля Snapshot Times. В течение нескольких раз снимка состояния симуляции задайте вектор.
Выберите набор ввода/вывода линеаризации из области Linearization I/O.
Если вы уже создали набор ввода/вывода линеаризации, это появляется в списке. Установите соответствующий флажок.
Если вы не создали набор ввода/вывода линеаризации, щелкните
, чтобы открыть Создать диалоговое окно набора ввода-вывода линеаризации.Для получения дополнительной информации об использовании этого диалогового окна смотрите, Создают Наборы ввода-вывода Линеаризации.
Для получения дополнительной информации о линеаризации смотрите то, Что Линеаризация? (Simulink Control Design).
Закройте диалоговое окно Create Requirement.
Требование в области Requirements инструмента обновляется с заданными характеристиками.
(Необязательно) График требование.
В the Sensitivity Analysis вкладке инструмента, в области Requirements, выбирают требование.
Во вкладке Plots инструмента выберите тип графика, чтобы сгенерировать графический дисплей требования.
График заполняется, когда вы выполняете оценку. Положительное значение указывает, что требование было нарушено.
В качестве альтернативы можно использовать блок Check Pole-Zero Characteristics, чтобы задать привязанный коэффициент затухания. (Требует Simulink Control Design.)
Задайте верхние и нижние границы на собственной частоте
Задавать привязанный собственная частота полюсов системы:
В инструменте Sensitivity Analysis, в New Requirement выпадающий список, выбирают Natural Frequency. Диалоговое окно Create Requirement открывается, где вы задаете привязанный собственная частота системы. Новое требование с именем, заданным в Name, появляется в области Requirements инструмента.
Задайте нижнюю или верхнюю границу на собственной частоте в Natural frequency.
В разделе Select Systems to Bound выберите линейные системы, к которым применяется это требование.
Линейные системы заданы временами снимка состояния, в которые модель линеаризуется и наборы точек ввода-вывода линеаризации, задающих системные вводы и выводы.
Задайте время симуляции, в котором модель линеаризуется с помощью поля Snapshot Times. В течение нескольких раз снимка состояния симуляции задайте вектор.
Выберите набор ввода/вывода линеаризации из области Linearization I/O.
Если вы уже создали набор ввода/вывода линеаризации, это появляется в списке. Установите соответствующий флажок.
Если вы не создали набор ввода/вывода линеаризации, щелкните
, чтобы открыть Создать диалоговое окно набора ввода-вывода линеаризации.Для получения дополнительной информации об использовании этого диалогового окна смотрите, Создают Наборы ввода-вывода Линеаризации.
Для получения дополнительной информации о линеаризации смотрите то, Что Линеаризация? (Simulink Control Design).
Закройте диалоговое окно Create Requirement.
Требование в области Requirements инструмента обновляется с заданными характеристиками.
(Необязательно) График требование.
В the Sensitivity Analysis вкладке инструмента, в области Requirements, выбирают требование.
Во вкладке Plots инструмента выберите тип графика, чтобы сгенерировать графический дисплей требования.
График заполняется, когда вы выполняете оценку. Положительное значение указывает, что требование было нарушено.
В качестве альтернативы можно использовать блок Check Pole-Zero Characteristics, чтобы задать привязанный собственная частота. (Требует Simulink Control Design.)
Задайте верхнюю границу на аппроксимированном времени урегулирования
Задавать верхнюю границу на аппроксимированном времени урегулирования системы:
В инструменте Sensitivity Analysis, в New Requirement выпадающий список, выбирают Settling Time. Диалоговое окно Create Requirement открывается, где вы задаете верхнюю границу на аппроксимированном времени урегулирования системы. Новое требование с именем, заданным в Name, появляется в области Requirements инструмента.
Задайте верхнюю границу на аппроксимированном времени урегулирования в Settling time.
В разделе Select Systems to Bound выберите линейные системы, к которым применяется это требование.
Линейные системы заданы временами снимка состояния, в которые модель линеаризуется и наборы точек ввода-вывода линеаризации, задающих системные вводы и выводы.
Задайте время симуляции, в котором модель линеаризуется с помощью поля Snapshot Times. В течение нескольких раз снимка состояния симуляции задайте вектор.
Выберите набор ввода/вывода линеаризации из области Linearization I/O.
Если вы уже создали набор ввода/вывода линеаризации, это появляется в списке. Установите соответствующий флажок.
Если вы не создали набор ввода/вывода линеаризации, щелкните
, чтобы открыть Создать диалоговое окно набора ввода-вывода линеаризации.Для получения дополнительной информации об использовании этого диалогового окна смотрите, Создают Наборы ввода-вывода Линеаризации.
Для получения дополнительной информации о линеаризации смотрите то, Что Линеаризация? (Simulink Control Design).
Закройте диалоговое окно Create Requirement.
Требование в области Requirements инструмента обновляется с заданными характеристиками.
(Необязательно) График требование.
В the Sensitivity Analysis вкладке инструмента, в области Requirements, выбирают требование.
Во вкладке Plots инструмента выберите тип графика, чтобы сгенерировать графический дисплей требования.
График заполняется, когда вы выполняете оценку. Положительное значение указывает, что требование было нарушено.
В качестве альтернативы можно использовать блок Check Pole-Zero Characteristics, чтобы задать аппроксимированное время урегулирования. (Требует Simulink Control Design.)
Задайте кусочно-линейные верхние и нижние границы на сингулярных значениях
Задавать кусочно-линейные верхние и нижние границы на сингулярных значениях системы:
В инструменте Sensitivity Analysis, в New Requirement выпадающий список, выбирают Singular Values. Диалоговое окно Create Requirement открывается, где вы задаете нижние или верхние границы на сингулярных значениях системы. Новое требование с именем, заданным в Name, появляется в области Requirements инструмента.
Задайте тип требования с помощью Type выпадающий список.
Задайте частоты начала и конца ребра и соответствующую величину в Frequency и столбцах Magnitude, соответственно.
Вставьте или удалите обметанные края.
Щелкните
, чтобы задать дополнительные обметанные края.Выберите строку и нажатие кнопки
, чтобы удалить обметанный край.В разделе Select Systems to Bound выберите линейные системы, к которым применяется это требование.
Линейные системы заданы временами снимка состояния, в которые модель линеаризуется и наборы точек ввода-вывода линеаризации, задающих системные вводы и выводы.
Задайте время симуляции, в котором модель линеаризуется с помощью поля Snapshot Times. В течение нескольких раз снимка состояния симуляции задайте вектор.
Выберите набор ввода/вывода линеаризации из области Linearization I/O.
Если вы уже создали набор ввода/вывода линеаризации, это появляется в списке. Установите соответствующий флажок.
Если вы не создали набор ввода/вывода линеаризации, щелкните
, чтобы открыть Создать диалоговое окно набора ввода-вывода линеаризации.Для получения дополнительной информации об использовании этого диалогового окна смотрите, Создают Наборы ввода-вывода Линеаризации.
Для получения дополнительной информации о линеаризации смотрите то, Что Линеаризация? (Simulink Control Design).
Закройте диалоговое окно Create Requirement.
Требование в области Requirements инструмента обновляется с заданными характеристиками.
(Необязательно) График требование.
В the Sensitivity Analysis вкладке инструмента, в области Requirements, выбирают требование.
Во вкладке Plots инструмента выберите тип графика, чтобы сгенерировать графический дисплей требования.
График заполняется, когда вы выполняете оценку. Положительное значение указывает, что требование было нарушено.
В качестве альтернативы можно использовать блок Check Singular Value Characteristics, чтобы задать границы на сингулярном значении. (Требует Simulink Control Design).
Задайте характеристики переходного процесса
Чтобы применить требование переходного процесса к линеаризации вашей модели (требует Simulink Control Design), задайте характеристики переходного процесса можно следующим образом:
Выберите требование переходного процесса из инструмента Sensitivity Analysis.
В New Requirement выпадающий список инструмента, в разделе New Frequency Domain Requirement, выбирают Step Response Envelope.
Диалоговое окно Create Requirement открывается, где вы задаете требования переходного процесса к сигналу. Новое требование с именем, заданным в Name, появляется в области Requirements инструмента.
Задайте характеристики переходного процесса:
Initial value — Уровень на входе перед шагом происходит
Step time — Время, в которое происходит шаг
Final value — Уровень на входе после шага происходит
Rise time — Время, потраченное для ответа, сигнализирует, чтобы достигнуть заданного процента области значений шага. Область значений шага является различием между окончательными и начальными значениями.
% Rise — Процент области значений шага, используемой с Rise time, чтобы задать полные характеристики времени нарастания.
Settling time — Время, потраченное до сигнала ответа, обосновывается в заданной области вокруг окончательного значения. Эта область урегулирования задана как значение последнего шага плюс или минус заданный процент окончательного значения.
% Settling — Процент окончательного значения, которое задает обосновывающуюся область значений характеристики времени урегулирования, заданной в Settling time.
% Overshoot — Сумма, которой сигнал ответа может превысить окончательное значение. Эта сумма задана как процент области значений шага. Область значений шага является различием между окончательными и начальными значениями.
% Undershoot — Сумма, которой сигнал ответа может недостаточно подняться начальное значение. Эта сумма задана как процент области значений шага. Область значений шага является различием между окончательными и начальными значениями.
Задайте системы, которые будут связаны.
Применять это требование к линеаризации вашей модели Simulink:
В области Select Systems to Bound задайте время симуляции, в котором модель линеаризуется в Snapshot Times. В течение нескольких раз снимка состояния симуляции задайте вектор.
Выберите набор ввода/вывода линеаризации из области Linearization I/O.
Если вы уже создали набор ввода/вывода линеаризации, это появляется в списке. Установите соответствующий флажок.
Если вы не создали набор ввода/вывода линеаризации, щелкните
, чтобы открыть Создать диалоговое окно набора ввода-вывода линеаризации.Для получения дополнительной информации об использовании этого диалогового окна смотрите, Создают Наборы ввода-вывода Линеаризации.
Для получения дополнительной информации о линеаризации смотрите то, Что Линеаризация? (Simulink Control Design).
Закройте диалоговое окно Create Requirement.
Требование в области Requirements инструмента обновляется с заданными характеристиками.
(Необязательно) График требование.
В the Sensitivity Analysis вкладке инструмента, в области Requirements, выбирают требование.
Во вкладке Plots инструмента выберите тип графика, чтобы сгенерировать графический дисплей требования.
График заполняется, когда вы выполняете оценку. Положительное значение указывает, что требование было нарушено.
В качестве альтернативы можно использовать блок Check Step Response Characteristics, чтобы задать границы переходного процесса для сигнала.
Задайте пользовательские требования
Можно задать пользовательские требования, такие как минимизация системной энергии. Задавать пользовательские требования:
В инструменте Sensitivity Analysis, в New Requirement выпадающий список, выбирают Custom Requirement.
Диалоговое окно Create Requirement открывается, где вы задаете ссылочный сигнал отследить. Новое требование с именем, заданным в Name, появляется в области Requirements инструмента.
Задайте тип требования в Type выпадающее меню.
Задайте имя функции, которое содержит пользовательское требование в Function. Поле должно быть определено функцией указатель с помощью
@. Функция должна быть на пути MATLAB®. Щелкните
, чтобы рассмотреть или отредактировать функцию.Если функция не существует, нажатие
открывает файл MATLAB шаблона. Используйте этот файл, чтобы реализовать пользовательское требование. Именем функции по умолчанию является myCustomRequirement.(Необязательно), Чтобы препятствовать тому, чтобы решатель рассмотрел определенные комбинации параметра, выберите Error if constraint is violated. Используйте эту опцию в ограничениях только для параметра.
Во время итерации оптимизации решатель сначала оценивает требования с этой выбранной опцией.
Если ограничение нарушено, пропуски решателя, оценивающие какие-либо остающиеся требования и доходы к следующей комбинации параметров в наборе параметра.
Если ограничение не нарушено, решатель оценивает остающиеся требования для текущей комбинации значений параметров. Если какое-либо из остающихся требований связало сигналы или системы, то решатель симулирует модель.
Примечание
Если вы устанавливаете этот флажок, то не задавайте сигналы или системы к связанному. Если вы действительно задаете сигналы или системы, то этот флажок проигнорирован.
(Необязательно) Задайте сигнал или систему или обоих, чтобы быть связанными.
Можно применить это требование к сигналам модели, или линеаризация модели Simulink (требует Simulink Control Design), или оба.
Нажмите Select Signals and Systems to Bound (Optional), чтобы просмотреть сигнал и область выбора ввода-вывода линеаризации.
Применять это требование к сигналу модели:
В области Signal выберите регистрируемый сигнал, к которому вы примените требование.
Если вы уже выбрали сигнал регистрировать, как описано в Задают Сигналы Регистрировать, это появляется в списке. Установите соответствующий флажок.
Если вы не выбрали сигнал регистрировать:
Щелкнуть
. Диалоговое окно Create Signal Set открывается, где вы задаете регистрируемый сигнал.В окне модели Simulink кликните по сигналу, в который вы хотите добавить требование.
Диалоговое окно Create Signal Set обновляет и отображается имя блока и номера порта, где выбранный сигнал расположен.
Выберите сигнал и нажатие кнопки
, чтобы добавить его в набор сигнала.В поле Signal set введите имя для выбранного набора сигнала.
Нажмите OK. Новая переменная, с указанным именем, появляется в диалоговом окне Create Requirement.
Применять это требование к линейной системе:
Задайте время симуляции, в котором модель линеаризуется в Snapshot Times. В течение нескольких раз снимка состояния симуляции задайте вектор.
Выберите набор ввода/вывода линеаризации из области Linearization I/O.
Если вы уже создали набор ввода/вывода линеаризации, это появляется в списке. Установите соответствующий флажок.
Если вы не создали набор ввода/вывода линеаризации, щелкните
, чтобы открыть Создать диалоговое окно набора ввода-вывода линеаризации. Для получения дополнительной информации об использовании этого диалогового окна смотрите, Создают Наборы ввода-вывода Линеаризации.
Для получения дополнительной информации о линеаризации смотрите то, Что Линеаризация? (Simulink Control Design).
Установите флажок, соответствующий сигналу или системе, и закройте диалоговое окно Create Requirement.
Требование, созданное в области Requirements инструмента, обновляется с заданными характеристиками.
Можно теперь оценить требование. Для получения дополнительной информации смотрите, Оценивают Конструктивные требования. Когда вы выполняете оценку, положительное значение требования указывает, что требование было нарушено.