Пакет: TuningGoal
Взвешенное частотой ограничение нормы H2 для настройки системы управления
Используйте TuningGoal.WeightedVariance
ограничить взвешенный H 2 нормы передаточной функции от заданных входных параметров до выходных параметров. H 2 меры по норме:
Полная энергия импульсной характеристики, для детерминированных входных параметров к передаточной функции.
Квадратный корень из выходного отклонения для входа белого шума модульного отклонения, для стохастических входных параметров к передаточной функции. Эквивалентно, H 2 меры по норме среднеквадратичное значение выхода для такого входа.
Можно использовать TuningGoal.WeightedVariance
для системы управления, настраивающейся с настраивающимися командами, такими как systune
или looptune
. Путем определения этой настраивающей цели можно настроить отклик системы на стохастические входные параметры с неоднородным спектром такой как окрашенный шумом или порывами ветра. Можно также использовать TuningGoal.WeightedVariance
задавать подобные LQG цели эффективности.
После того, как вы создадите настраивающийся целевой объект, можно сконфигурировать его далее установкой Properties объекта.
создает настраивающийся целевой Req
=
TuningGoal.Variance(inputname
,outputname
,WL,WR
)Req
. Эта настраивающая цель указывает, что передаточная функция с обратной связью H (s) от заданного входа, чтобы вывести удовлетворяет требование:
|| WL (s) H (s) WR (s) || 2 <1.
Когда вы настраиваете систему дискретного времени, Req
налагает следующее ограничение:
H 2 нормы масштабируется квадратным корнем из шага расчета Ts, чтобы гарантировать сопоставимые результаты настройкой в непрерывное время. Чтобы ограничить истинное дискретное время H 2 нормы, умножьте или WL или WR .
|
Входные сигналы для настраивающейся цели в виде вектора символов или, для нескольких - входные настраивающие цели, массив ячеек из символьных векторов.
Для получения дополнительной информации об аналитических точках в моделях системы управления, смотрите представляющего интерес Марка Сигнэлса для Анализа и проектирования Системы управления. |
|
Выходные сигналы для настраивающейся цели в виде вектора символов или, для нескольких - выходные настраивающие цели, массив ячеек из символьных векторов.
Для получения дополнительной информации об аналитических точках в моделях системы управления, смотрите представляющего интерес Марка Сигнэлса для Анализа и проектирования Системы управления. |
|
Функции взвешивания частоты в виде скаляров, матриц, или SISO или MIMO числовые модели LTI. Функции || WL (s) H (s) WR (s) || 2 <1. WL обеспечивает взвешивание для выходных каналов H (s) и WR обеспечивает взвешивание для входных каналов. Можно задать скалярные веса или зависимое частотой взвешивание. Чтобы задать зависимое частотой взвешивание, используйте числовую модель LTI. Например:
WL = tf(1,[1 0.01]); WR = 10; Если вы задаете функции взвешивания MIMO, то Если вы настраиваетесь в дискретное время (то есть, с помощью a Значение |
|
Функция взвешивания частоты для выходных каналов передаточной функции, чтобы ограничить в виде скаляра, матрицы, или SISO или MIMO числовая модель LTI. Начальное значение этого свойства установлено |
|
Функция взвешивания частоты для входных каналов передаточной функции, чтобы ограничить в виде скаляра, матрицы, или SISO или MIMO числовая модель LTI. Начальное значение этого свойства установлено |
|
Входной сигнал называет в виде массива ячеек из символьных векторов, которые идентифицируют входные параметры передаточной функции, которую ограничивает настраивающаяся цель. Начальное значение |
|
Выходной сигнал называет в виде массива ячеек из символьных векторов, которые идентифицируют выходные параметры передаточной функции, которую ограничивает настраивающаяся цель. Начальное значение |
|
Модели, к которым настраивающаяся цель применяется в виде вектора из индексов. Используйте Req.Models = 2:4; Когда Значение по умолчанию: |
|
Обратная связь, чтобы открыться при оценке настраивающейся цели в виде массива ячеек из символьных векторов, которые идентифицируют открывающие цикл местоположения. Настраивающаяся цель оценена против настройки разомкнутого контура, созданной вводной обратной связью в местоположениях, которые вы идентифицируете. Если вы используете настраивающуюся цель настроить модель Simulink системы управления, то Если вы используете настраивающуюся цель настроить обобщенное пространство состояний ( Например, если Значение по умолчанию: |
|
Имя настраивающейся цели в виде вектора символов. Например, если Req.Name = 'LoopReq'; Значение по умолчанию: |
Когда вы используете эту настраивающую цель настроить систему управления непрерывного времени, systune
попытки осуществить нулевое сквозное соединение (D = 0) на передаче, которую ограничивает настраивающаяся цель. Нулевое сквозное соединение наложено, потому что H 2 нормы, и поэтому значение настраивающейся цели (см. Алгоритмы), бесконечен для систем непрерывного времени с ненулевым сквозным соединением.
systune
осуществляет нулевое сквозное соединение путем фиксации, чтобы обнулить все настраиваемые параметры, которые способствуют проходному термину. systune
возвращает ошибку, когда фиксация этих настраиваемых параметров недостаточна, чтобы осуществить нулевое сквозное соединение. В таких случаях необходимо изменить настраивающуюся цель или управляющую структуру, или вручную зафиксировать некоторые настраиваемые параметры системы к значениям, которые устраняют проходной термин.
Когда ограниченная передаточная функция имеет несколько настраиваемых блоков последовательно, подход программного обеспечения обнуления всех параметров, которые способствуют полной проходной силе быть консервативными. В этом случае достаточно обнулить проходной термин одного из блоков. Если вы хотите управлять, который блок имеет сквозное соединение, зафиксированное, чтобы обнулить, можно вручную зафиксировать сквозное соединение настроенного блока по вашему выбору.
Чтобы зафиксировать параметры настраиваемых блоков к заданным значениям, используйте Value
и Free
свойства параметризации блока. Например, рассмотрите настроенный блок пространства состояний:
C = tunableSS('C',1,2,3);
Чтобы осуществить нулевое сквозное соединение на этом блоке, обнулите его матричное значение D и зафиксируйте параметр.
C.D.Value = 0; C.D.Free = false;
Для получения дополнительной информации о фиксации значений параметров смотрите страницы с описанием Блока Системы управления, такой как tunableSS
.
Эта настраивающая цель налагает неявное ограничение устойчивости на взвешенную передаточную функцию с обратной связью от Input
к Output
, оцененный с циклами, открытыми в точках, идентифицирован в Openings
. Движущими силами, затронутыми этим неявным ограничением, является stabilized dynamics для этой настраивающей цели. MinDecay
и MaxRadius
опции systuneOptions
управляйте границами на этих неявно ограниченных движущих силах. Если оптимизации не удается соответствовать границам по умолчанию, или если конфликт границ по умолчанию с другими требованиями, использовать systuneOptions
изменить эти значения по умолчанию.
Когда вы настраиваете систему управления с помощью TuningGoal
, программное обеспечение преобразует настраивающуюся цель в нормированное скалярное значение f (x). x является вектором из 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 TuningGoal.WeightedVariance
, f (x) дают:
T (s, x) является передаточной функцией с обратной связью от Input
к Output
. обозначает H 2 нормы (см. norm
).
Для настройки систем управления дискретного времени f (x) дают:
Ts является шагом расчета передаточной функции дискретного времени T (z, x).
looptune
| norm
| systune
| TuningGoal.Gain
| TuningGoal.LoopShape
| TuningGoal.Variance
| looptune (for slTuner)
(Simulink Control Design) | slTuner
(Simulink Control Design) | systune
(for slTuner)
(Simulink Control Design)