Настройте параметры системы управления в Simulink с помощью slTuner интерфейс
systune системы управления фиксированной структуры мелодий подвергают и мягким и трудным целям проекта. systune может настроить несколько фиксированный порядок, элементы управления фиксированной структуры, распределенные по одной или нескольким обратной связи. Для обзора настраивающегося рабочего процесса смотрите Автоматизированный Настраивающий Рабочий процесс.
Эта команда настраивает системы управления, смоделированные в Simulink®. Для настройки систем управления, представленных в MATLAB®, использовать systune для genss модели.
[ настраивает свободные параметры системы управления в Simulink. Модель Simulink, настроенные блоки и аналитические интересные места заданы st,fSoft]
= systune(st0,SoftGoals)slTuner интерфейс, st0. systune настраивает параметры системы управления, чтобы лучше всего удовлетворить целям эффективности, SoftGoals. Команда возвращает настроенную версию st0 как st. Лучшие достигнутые мягкие ограничительные значения возвращены как fSoft.
Если st0 содержит действительную неопределенность параметра, systune автоматически выполняет устойчивую настройку, чтобы оптимизировать ограничительные значения для значений параметров худшего случая. systune также выполняет устойчивую настройку против набора моделей объекта управления, полученных в различных рабочих точках или значениях параметров. Смотрите Входные параметры.
Настройка выполняется в шаге расчета, заданном Ts свойство st0.
[ настраивает систему управления, чтобы лучше всего удовлетворить мягким целям согласно удовлетворению трудным целям. Это возвращает лучшие достигнутые значения, st,fSoft,gHard]
= systune(st0,SoftGoals,HardGoals)fSoft и gHard, для мягких и трудных целей. Цели удовлетворяют, когда ее достигнутое значение меньше 1.
Настройте систему управления в rct_airframe2 модель к мягким целям по отслеживанию, прокрутитесь прочь, запас устойчивости и подавление помех.
Откройте модель Simulink.
mdl = 'rct_airframe2';
open_system(mdl);
Создайте и сконфигурируйте slTuner взаимодействуйте через интерфейс к модели.
st0 = slTuner(mdl,'MIMO Controller');
st0 slTuner взаимодействуйте через интерфейс к rct_aircraft2 модель с MIMO Controller блок, заданный как настраиваемый фрагмент системы управления.
Модель уже имеет точки ввода линеаризации на сигналах az ref, delta fin, azQ, и e. Эти сигналы поэтому доступны, когда анализ указывает для настройки целей и линеаризации.
Задайте требование отслеживания, требование спада, запасы устойчивости и требование подавления помех.
req1 = TuningGoal.Tracking('az ref','az',1); req2 = TuningGoal.Gain('delta fin','delta fin',tf(25,[1 0])); req3 = TuningGoal.Margins('delta fin',7,45); max_gain = frd([2 200 200],[0.02 2 200]); req4 = TuningGoal.Gain('delta fin','az',max_gain);
req1 ограничивает az отслеживать az ref. Следующее требование, req2, налагает требование спада путем определения профиля усиления для разомкнутого контура, передаточная функция "точка-точка", измеренная в delta fin. Следующее требование, req3, налагает коэффициент усиления разомкнутого контура и запасы по фазе на той же самой передаточной функции "точка-точка". Наконец, req4 воздействия отклонений к az введенный в delta fin, путем определения максимального усиления профилируют между теми двумя точками.
Настройте модель с помощью этих настраивающих целей.
opt = systuneOptions('RandomStart',3);
rng(0);
[st,fSoft,~,info] = systune(st0,[req1,req2,req3,req4],opt);
Final: Soft = 1.13, Hard = -Inf, Iterations = 92 Final: Soft = 1.13, Hard = -Inf, Iterations = 80 Final: Soft = 1.13, Hard = -Inf, Iterations = 72 Final: Soft = 40, Hard = -Inf, Iterations = 79
st настроенная версия st0.
RandomStart опция задает тот systune должен выполнить три независимых запуска оптимизации, которые используют различные (случайные) начальные значения настраиваемых параметров. Эти три запуска в дополнение к запуску оптимизации по умолчанию, который использует текущее значение настраиваемых параметров как начальное значение. Вызов rng отбирает генератор случайных чисел, чтобы произвести повторяемую последовательность чисел.
systune отображает конечный результат для каждого запуска. Отображенное значение, Soft, максимум значений, достигнутых для каждого четырех голов эффективности. Программное обеспечение выбирает лучший запуск в целом, который является запуском, дающим к самому низкому значению Soft. Последнему запуску не удается достигнуть устойчивости с обратной связью, которая соответствует Soft = Inf.
Исследуйте лучшие достигнутые значения мягких ограничений.
fSoft
fSoft =
1.1327 1.1327 0.5140 1.1327
Только req3, требование по запасу устойчивости, соответствуется для всех частот. Другие значения близко к, но превышают, 1, указывая на нарушения целей для, по крайней мере, некоторых частот.
Используйте viewGoal визуализировать настроенную эффективность системы управления по целям и определить, приемлемы ли нарушения. Чтобы оценить определенный разомкнутый контур или передаточные функции с обратной связью для настроенных значений параметров, можно использовать команды линеаризации, такие как getIOTransfer и getLoopTransfer. После проверки настроенных значений параметров, если вы хотите применить эти значения к модели Simulink®, можно использовать writeBlockValue.
x является вектором из настраиваемых параметров в системе управления, чтобы настроиться. systune преобразует каждое мягкое и трудное настраивающее требование SoftReqs(i) и HardReqs(j) в нормированные значения fi (x) и gj (x), соответственно. systune затем решает ограниченную задачу минимизации:
Минимизировать при ограничениях для .
xmin и xmax являются минимальными и максимальными значениями свободных параметров системы управления.
Когда вы используете и мягкие и трудные настраивающие цели, программное обеспечение обращается к этой задаче оптимизации путем решения последовательности неограниченных подпроблем формы:
Программное обеспечение настраивает множитель α так, чтобы решение подпроблем сходилось к решению исходной ограниченной задачи оптимизации.
systune возвращает slTuner интерфейс параметрами, настроенными на значения, которые лучше всего решают задачу минимизации. systune также возвращает лучшие достигнутые значения fi (x) и gj (x), как fSoft и gHard соответственно.
Для получения информации о функциях fi (x) и gj (x) для каждого типа ограничения, смотрите страницы с описанием для каждого TuningGoal объект требования.
systune использует несглаженные алгоритмы оптимизации, описанные в [1], [2], [3], [4]
systune вычисляет норму H∞ с помощью алгоритма [5] и сохранение структуры eigensolvers от библиотеки SLICOT. Для получения информации о библиотеке SLICOT см. http://slicot.org.
Мелодия в интерактивном режиме с помощью Control System Tuner.
[1] П. Апкэриэн и Д. Нолл, "Несглаженный Синтез H-бесконечности", Транзакции IEEE на Автоматическом управлении, Издании 51, Номере 1, 2006, стр 71–86.
[2] Apkarian, P. и Д. Нолл, "Несглаженная Оптимизация для Многополосной Системы управления Частотного диапазона", Automatica, 43 (2007), стр 724–731.
[3] Apkarian, P., П. Гэхинет и К. Бахр, "Мультимодель, многоцелевая настройка контроллеров фиксированной структуры", ECC Продолжений (2014), стр 856–861.
[4] Apkarian, P. m, n . Дао и Д. Нолл, "параметрическая устойчивая структурированная система управления", транзакции IEEE на автоматическом управлении, 2015.
[5] Bruisma, Н.Э. и М. Стейнбач, "Алгоритм FAST, чтобы Вычислить -норму H Матрицы Передаточной функции", Системные Буквы Управления, 14 (1990), стр 287-293.
addPoint | getIOTransfer | getLoopTransfer | looptune | slTuner | systune (for
genss) | systuneOptions | writeBlockValue | hinfstruct (Robust Control Toolbox)