Ограничьте усиление заданной передаточной функции ввода/вывода, при использовании Control System Tuner.
Получите пределы Цели усиление от заданных входных параметров до заданных выходных параметров. Если вы задаете несколько вводов и выводов, Цель Усиления ограничивает самое большое сингулярное значение матрицы передачи. (См. sigma
для получения дополнительной информации о сингулярных значениях.) Можно задать постоянное максимальное усиление на всех частотах. В качестве альтернативы можно задать зависимый частотой профиль усиления.
Используйте Цель Усиления, например, осуществить пользовательский уровень спада в конкретном диапазоне частот. Для этого задайте максимальный профиль усиления в той полосе. Можно также использовать Цель Усиления осуществить подавление помех через конкретную пару ввода/вывода, ограничивая усиление быть меньше 1.
Когда вы создаете настраивающуюся цель в Control System Tuner, целевой настройкой график сгенерирован. Пунктирная линия показывает профиль усиления, который вы задаете. Заштрихованная область на графике представляет область в частотном диапазоне, где цели усиления не удовлетворяют.
По умолчанию Цель Усиления ограничивает усиление с обратной связью. Чтобы ограничить усиление, вычисленное с одним или несколькими открытыми циклами, задайте открывающие цикл местоположения в разделе I/O Transfer Selection диалогового окна.
Во вкладке Tuning Control System Tuner выберите New Goal> Gain limits, чтобы создать Цель Усиления.
При настройке систем управления в командной строке используйте TuningGoal.Gain
задавать максимальную цель усиления.
Используйте этот раздел диалогового окна, чтобы задать вводы и выводы передаточной функции, которую ограничивает настраивающаяся цель. Также задайте любые местоположения в который к разомкнутым контурам 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 самое большое сингулярное значение 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 самое большое сингулярное значение 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 контура, 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.
Используйте этот раздел диалогового окна, чтобы задать дополнительные характеристики цели усиления.
Limit gain to
Введите максимальное усиление в текстовое поле. Можно задать скалярное значение или зависимый частотой профиль усиления. Чтобы задать зависимый частотой профиль усиления, введите SISO числовая модель LTI. Например, можно задать сглаженную передаточную функцию (tf
, zpk
, или ss
модель). В качестве альтернативы можно делать набросок кусочного максимального усиления с помощью frd
модель. Когда вы делаете так, программное обеспечение автоматически сопоставляет профиль со сглаженной передаточной функцией, которая аппроксимирует желаемое минимальное подавление помех. Например, чтобы задать профиль усиления, который прокручивается прочь в –40dB/decade в диапазоне частот от 8 до 800 рад/с, введите frd([0.8 8 800],[10 1 1e-4])
.
Необходимо задать передаточную функцию SISO. Если вы задаете несколько входных сигналов или выходных сигналов, профиль усиления применяется ко всем парам ввода-вывода между этими сигналами.
Если вы настраиваетесь в дискретное время, можно задать максимальный профиль усиления как модель дискретного времени с тем же временем выборки, как вы используете для настройки. Если вы задаете профиль усиления в непрерывное время, настраивающееся программное обеспечение дискретизирует его. Определение профиля усиления в дискретное время дает вам больше контроля профилем усиления около частоты Найквиста.
Stabilize I/O transfer
По умолчанию настраивающаяся цель налагает требование устойчивости к передаточной функции с обратной связью от заданных входных параметров до выходных параметров, в дополнение к ограничению усиления. Если устойчивость не требуется или не может быть достигнута, выберите No
удалить требование устойчивости. Например, если ограничение усиления применяется к нестабильной передаточной функции разомкнутого контура, выберите No
.
Enforce goal in frequency range
Ограничьте осуществление настраивающейся цели к конкретному диапазону частот. Задайте диапазон частот как вектор-строку из формы [min,max]
, описанный 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.
Adjust for signal amplitude
Когда эта опция установлена в No
, ограничиваемая передаточная функция с обратной связью не масштабируется для относительных амплитуд сигнала. Когда выбор модульных результатов в соединении маленьких и больших сигналов, с помощью немасштабированной передаточной функции может привести к плохим настраивающим результатам. Установите опцию на Yes
обеспечить относительные амплитуды входных сигналов и выходные сигналы вашей передаточной функции.
Например, предположите, что настраивающаяся цель ограничивает передаточную функцию с 2 выходами, с 2 входами. Предположим далее, что второй входной сигнал к передаточной функции имеет тенденцию быть приблизительно в 100 раз больше, чем первый сигнал. В этом случае выберите Yes
и введите [1,100]
в текстовом поле Amplitude of input signals.
Корректировка амплитуды сигнала заставляет настраивающуюся цель быть оцененной на масштабированной передаточной функции Do –1T (s) Di, где T (s) является немасштабированной передаточной функцией. Do и Di являются диагональными матрицами с Amplitude of output signals и значениями Amplitude of input signals на диагонали, соответственно.
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 массиве моделей. Чтобы ограничить осуществление требования, введите 2:4
в текстовом поле Only Models.
Для получения дополнительной информации о настройке для многоуровневых моделей, смотрите Устойчивые Настраивающие Подходы (Robust Control Toolbox).
Когда вы настраиваете систему управления, программное обеспечение преобразует каждую настраивающую цель в нормированное скалярное значение f (x). Здесь, 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 Gain Goal f (x) дают:
или его эквивалентное дискретное время. Здесь, T (s, x) является передаточной функцией с обратной связью между заданными вводами и выводами, оцененными со значениями параметров x. Do и Di являются масштабирующимися матрицами, описанными в Опциях. обозначает H ∞ норма (см. getPeakGain
).
WF функции взвешивания частоты является упорядоченным профилем усиления, выведенным из максимального профиля усиления, который вы задаете. Усиление WF примерно совпадает с инверсией профиля усиления, который вы задаете в диапазоне частот, который вы устанавливаете в поле Enforce goal in frequency range настраивающейся цели. WF является всегда устойчивым и соответствующим. Поскольку полюса WF (s) близко к s = 0 или s = Inf
может привести к плохому числовому созданию условий для настройки, не рекомендуется задать максимальные профили усиления с очень низкочастотной или очень высокочастотной динамикой. Для получения дополнительной информации о регуляризации и ее эффектах, смотрите, Визуализируют Настраивающиеся Цели.
Эта настраивающая цель также налагает неявное ограничение устойчивости на передаточную функцию с обратной связью между заданными входными параметрами к выходным параметрам, оцененным с циклами, открытыми в заданных открывающих цикл местоположениях. Движущими силами, затронутыми этим неявным ограничением, 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.