Один Проект Компенсатора Обратной связи/Предварительного фильтра Цикла
В этом примере показано, как настроить несколько компенсаторов (обратная связь и предварительный фильтр), чтобы управлять одним циклом с помощью Control System Designer.
Откройте модель
Откройте модель управления скорости вращения двигателя и займите некоторое время, чтобы исследовать ее.
open_system('scdspeedctrl')
Спроектируйте обзор
Этот пример вводит процесс разработки одноконтурной системы управления и с обратной связью и с компенсаторами предварительного фильтра. Цель проекта к:
Отследите опорный сигнал от блока
scdspeedctrl/Speed Referenceшага Simulink. Конструктивные требования должны иметь время урегулирования менее чем 5 секунд и обнулить установившуюся ошибку к входу ссылки шага.Отклоните неизмеренное выходное воздействие, заданное в подсистеме
scdspeedctrl/External Disturbance. Конструктивные требования должны уменьшать пиковое отклонение до 190 об/мин и иметь нулевую установившуюся ошибку для входа воздействия шага.
В этом примере стабилизация обратной связи и отклонение выходного воздействия достигаются путем разработки компенсатора ПИДа scdspeedctrl/PID Controller. Предварительный фильтр scdspeedctrl/Reference Filter используется, чтобы настроить ответ системы с обратной связью к изменениям в отслеживании уставки.
Открытый Control System Designer
Этот пример использует Control System Designer, чтобы настроить компенсаторы в системе с обратной связью. Открыть Control System Designer
Запустите предварительно сконфигурированный сеанс Control System Designer путем двойного клика по подсистеме в левом нижнем углу модели.
Сконфигурируйте Control System Designer с помощью следующей процедуры.
Запустите новый проект
Чтобы открыть Control System Designer, в окне модели Simulink, в галерее Apps, нажимают Control System Designer.
Диалоговое окно Edit Architecture открывается, когда Control System Designer запускается.
В диалоговом окне Edit Architecture, на вкладке Blocks, нажимают Add Blocks и выбирают следующие блоки, чтобы настроиться:
scdspeedctrl/Reference Filter
scdspeedctrl/PID Controller
На вкладке Signals аналитические точки, заданные в модели Simulink, автоматически добавляются как Местоположения.
Входной параметр:
scdspeedctrl/Speed Referenceвыходной порт 1
Введите
scdspeedctrl/External Disturbance/Step Disturbanceвыходной порт 1
Выведите
scdspeedctrl/Speed Outputвыходной порт 1
На вкладке Linearization Options, в Рабочей точке выпадающий список, выбирают Model Initial Condition.
Создайте новые графики просмотреть переходные процессы при настройке контроллеров. В Control System Designer нажмите New Plot и выберите New Step. В Выбрать Response to Plot выпадающее меню выберите New Input-Output Transfer Response. Сконфигурируйте ответ можно следующим образом:
Чтобы просмотреть ответ, нажмите Plot.
Точно так же создайте переходный процесс, чтобы показать подавление помех. На Новом Шаге, чтобы построить диалоговое окно, сконфигурируйте ответ можно следующим образом:
Настройте компенсаторы
Control System Designer содержит несколько методов, настраивающих систему управления:
Вручную настройте параметры каждого компенсатора с помощью редактора компенсатора. Для получения дополнительной информации смотрите, что блоки Simulink Мелодии Используют Редактор Компенсатора.
Графически настройте полюса компенсатора, нули, и усиления с помощью открытого / замкнутого цикла Предвещают, корневой годограф или редактор Николса графики. Нажмите Tuning Methods и выберите редактор при Графической Настройке.
Оптимизируйте параметры компенсатора с помощью и временного интервала и конструктивных требований частотного диапазона (требует программного обеспечения Simulink Design Optimization™). Нажмите Tuning Methods и выберите основанную на Optimization настройку. Для получения дополнительной информации смотрите Требования Времени и Частоты Осуществления к Одноконтурному Проектированию контроллера (Simulink Design Optimization).
Вычислите начальные параметры компенсатора с помощью автоматизированной настройки на основе параметров, таких как постоянные времени с обратной связью. Нажмите Tuning Methods и выберите PID Tuning, Internal Model Control (IMC) Tuning, Loop Shaping (требует программного обеспечения Robust Control Toolbox™), или Синтез LQG.
Завершенный проект
Следующие параметры компенсатора удовлетворяют конструктивным требованиям:
scdspeedctrl/PID Controllerимеет параметры:
P = 0.0012191
I = 0.0030038scdspeedctrl/Reference Filter:
Numerator = 10
Denominator = [1 10]Ответы 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('scdspeedctrl')