Разъединение циклов в многоконтурных системах

Типичная методика проектирования для каскадных систем с обратной связью должна сначала спроектировать внутренний цикл и затем внешний контур. В Control System Designer возможно спроектировать оба цикла одновременно; по умолчанию при разработке многоконтурной системы с обратной связью связывающиеся эффекты между циклами учтены. Однако при разработке двух обратной связи одновременно, это может быть необходимо, разъединяют обратную связь; то есть, удалите эффект внешнего контура при настройке внутреннего цикла. В этом примере вы проектируете внутреннюю обратную связь (q) с эффектом внешнего контура (az) удаленный.

Сконфигурируйте Control System Designer

Чтобы спроектировать контроллер, использующий Control System Designer, вы должны:

В данном примере вы можете:

Чтобы открыть Control System Designer, в модели Simulink, в галерее Apps, нажимают Control System Designer.

В диалоговом окне Edit Architecture, на вкладке Blocks, нажимают Add Blocks. В диалоговом окне Select Blocks to Tune выберите следующие блоки и нажмите ОК.

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

Чтобы использовать выбранные блоки и сигналы, нажать ОК.

В Браузере Данных раздел Responses содержит следующие ответы разомкнутого контура, которые Control System Designer автоматически распознает потенциальной обратной связью для проекта разомкнутого контура.

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 контура и нажмите Plot.

Чтобы просмотреть ответ с обратной связью системы с обратной связью, создайте график шага для нового ответа передаточной функции ввода - вывода. Выберите New Plot> New Step. Затем на Новом Шаге, чтобы построить диалоговое окно, на Выбрать Response to Plot выпадающий список, выбирают New Input-Output Transfer Response.

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

Нажмите Plot.

Удалите эффект внешней обратной связи

Во внешнем контуре предвещают график редактора, Предвещают Редактор для LoopTransfer_scdairframectrl_az_Control_az_DTF, увеличивают усиление обратной связи путем перетаскивания ответа величины вверх. Внутренний цикл предвещает график редактора, Предвещает Редактор для LoopTransfer_scdairframectrl_q_Control_q_Gain, также изменения. Это изменение является результатом связи между обратной связью. Более систематический подход должен сначала спроектировать внутреннюю обратную связь с открытым внешним контуром.

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

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

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

Во внешнем контуре Предвещают график редактора, увеличивают усиление путем перетаскивания ответа величины. Поскольку циклы разъединяются, внутренний цикл Предвещают график редактора, не изменяется.

Можно теперь завершить проект внутреннего цикла без эффекта внешнего контура и одновременно спроектировать внешний контур при принятии эффекта во внимание внутреннего цикла.

Настройте компенсаторы

Control System Designer содержит несколько методов, настраивающих систему управления:

Полный проект

Следующие параметры компенсатора удовлетворяют конструктивным требованиям:

      K_q = 2.7717622

      K_az = 0.00027507

      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')