Осуществите заданные запасы по амплитуде и фазе при использовании Control System Tuner.
Цель полей использует понятие дискового поля, чтобы осуществить заданные запасы по амплитуде и фазе на обратной связи MIMO или SISO. Дисковые поля обеспечивают более полное изображение устойчивой устойчивости, когда они учитывают всю частоту и взаимодействия цикла. Поэтому находящиеся на диске поля обеспечивают более сильную гарантию устойчивости, чем классические запасы по амплитуде и фазе.
Для обратной связи SISO находящиеся на диске запасы по амплитуде и фазе обычно меньше, но похожи на классические запасы по амплитуде и фазе.
Для обратной связи MIMO находящиеся на диске поля считают взаимодействия цикла for и могут быть намного меньшими, чем классический цикл за один раз запасы по амплитуде и фазе. Находящиеся на диске поля гарантируют устойчивость против усиления или изменений фазы через все каналы обратной связи. Усиление или фаза могут измениться во всех каналах одновременно, и различной суммой в каждом канале.
Для получения информации о дисковых полях смотрите, что Анализ Устойчивости Использует Дисковые Поля (Robust Control Toolbox).
В Control System Tuner заштрихованная область на графике представляет область в частотном диапазоне, где цели полей не удовлетворяют. Для получения дополнительной информации об интерпретации этого графика, смотрите Запасы устойчивости в Настройке Системы управления.
Во вкладке Tuning Control System Tuner выберите New Goal> Minimum stability margins, чтобы создать Цель Полей.
При настройке систем управления в командной строке используйте TuningGoal.Margins задавать цель запаса устойчивости.
Используйте этот раздел диалогового окна, чтобы задать местоположения сигнала, в которых можно измерить запасы устойчивости. Можно также задать дополнительные открывающие цикл местоположения для оценки настраивающейся цели.
Measure stability margins at the following locations
Выберите одно или несколько местоположений сигнала в своей модели, в которой можно вычислить и ограничить запасы устойчивости. Чтобы ограничить цикл SISO, выберите однозначное местоположение. Например, чтобы ограничить запасы устойчивости в местоположении под названием 'y', нажмите
Add signal to list и выберите 'y'. Чтобы ограничить цикл MIMO, выберите несколько сигналов или сигнал с векторным знаком.
Measure stability margins 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 минимальные запасы по амплитуде и фазе для обратной связи.
Gain margin (dB)
Введите необходимый минимальный запас по амплитуде для обратной связи в виде скалярного значения в дБ. Настраивающаяся цель использует находящиеся на диске запасы по амплитуде и фазе, которые обеспечивают более сильную гарантию устойчивости, чем классические запасы по амплитуде и фазе. (Для получения дополнительной информации о дисковых полях, смотрите, что Анализ Устойчивости Использует Дисковые Поля (Robust Control Toolbox).)
Запас по амплитуде указывает, сколько усиление ответа разомкнутого контура может увеличить или уменьшить без потери устойчивости. Например,
Для системы SISO, вводя 3 задает требование, чтобы система с обратной связью осталась устойчивой для изменений в коэффициенте усиления разомкнутого контура до ±3 дБ.
Для системы MIMO, вводя 3 задает требование, чтобы закрытая система осталась устойчивой для изменений усиления на ±3 дБ в каждом канале обратной связи. Усиление может измениться во всех каналах одновременно, и различной суммой в каждом канале.
Phase margin (degrees)
Необходимый минимальный запас по фазе для обратной связи в виде скалярного значения в градусах. Настраивающаяся цель использует находящиеся на диске запасы по амплитуде и фазе, которые обеспечивают более сильную гарантию устойчивости, чем классические запасы по амплитуде и фазе. (Для получения дополнительной информации о дисковых полях, смотрите, что Анализ Устойчивости Использует Дисковые Поля (Robust Control Toolbox).)
Запас по фазе указывает, сколько фаза ответа разомкнутого контура может увеличить или уменьшить без потери устойчивости. Например,
Для системы SISO, вводя 45 задает требование, чтобы система с обратной связью осталась устойчивой для изменений до ±45 ° в фазе ответа разомкнутого контура.
Для системы MIMO, вводя 45 задает требование, чтобы закрытая система осталась устойчивой для фазовых переходов до ±45 ° в каждом канале обратной связи. Фаза может измениться во всех каналах одновременно, и различной суммой в каждом канале.
Используйте этот раздел диалогового окна, чтобы задать дополнительные характеристики цели запаса устойчивости.
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.
Для лучших результатов с требованиями по запасу устойчивости выберите диапазон частот, расширяющий приблизительно одно десятилетие на каждой стороне частот среза усиления.
D scaling order
Это значение управляет порядком (количество состояний) масштабирований, вовлеченных в вычисление запасов устойчивости MIMO. Статические масштабирования (масштабирующий порядок 0) используются по умолчанию. Увеличение порядка может улучшить результаты за счет увеличенных расчетов. Если график запаса устойчивости показывает большой разрыв между оптимизированными и фактическими полями, рассмотрите увеличение масштабирующегося порядка. Смотрите Запасы устойчивости в Настройке Системы управления.
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 Margins Goal f (x) дают:
S = D –1 [I – L (s, x)] –1D является масштабированной функцией чувствительности.
L (s, x) является сформированным ответом разомкнутого контура.
D является автоматически вычисленным масштабным коэффициентом цикла. Для получения дополнительной информации о D, смотрите Запасы устойчивости в Настройке Системы управления.
α является скалярным параметром, вычисленным из заданного запаса по амплитуде и фазе. Для получения дополнительной информации о α, смотрите, что Анализ Устойчивости Использует Дисковые Поля (Robust Control Toolbox).
Эта настраивающая цель налагает неявное ограничение устойчивости на функцию чувствительности с обратной связью, измеренную в заданном, оцененном 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.
