exponenta event banner

TuningGoal.Overshoot класс

Пакет: TuningGoal

Ограничение превышения для настройки системы управления

Описание

Использовать TuningGoal.Overshoot ограничение превышения в ступенчатой реакции с указанных входов на указанные выходы системы управления. Используйте эту цель настройки для настройки системы управления с помощью таких команд настройки, как systune или looptune.

Строительство

Req = TuningGoal.Overshoot(inputname,outputname,maxpercent) создает цель настройки для ограничения переполнения в отклике шага между указанными местоположениями сигнала. Скаляр maxpercent указывает максимальное превышение в процентах.

При использовании TuningGoal.Overshoot для настройки программное обеспечение отображает ограничения перегрузки на ограничения пикового усиления, предполагая характеристики системы второго порядка. Поэтому отображение является только приблизительным для систем более высокого порядка. Кроме того, эта цель настройки не может надежно снизить перерасход ниже 5%.

Входные аргументы

inputname

Входные сигналы для цели настройки, определенные как символьный вектор или, для целей настройки с несколькими входами, массив ячеек символьных векторов.

  • Если вы используете цель настройки для настройки модели системы управления Simulink ®, тоinputname может включать в себя:

    • Любые входные данные модели.

    • Любая точка линейного анализа, помеченная в модели.

    • Любая точка линейного анализа в slTuner Интерфейс (Simulink Control Design), связанный с моделью Simulink. Использовать addPoint (Simulink Control Design) для добавления точек анализа в slTuner интерфейс. Использовать getPoints (Simulink Control Design), чтобы получить список точек анализа, доступных в slTuner интерфейс с моделью.

    Например, предположим, что slTuner интерфейс содержит точки анализа u1 и u2. Использовать 'u1' чтобы обозначить эту точку как входной сигнал при создании целей настройки. Использовать {'u1','u2'} для обозначения двухканального входа.

  • При использовании цели настройки для настройки обобщенного состояния-пространства (genss) модель системы управления, то inputname может включать в себя:

    • Любой вход genss модель

    • Любой AnalysisPoint расположение в модели системы управления

    Например, при настройке модели системы управления T, то inputname может быть любым входным именем в T.InputName. Также, если T содержит AnalysisPoint блок с расположением с именем AP_u, то inputname может включать 'AP_u'. Использовать getPoints чтобы получить список точек анализа, доступных в genss модель.

    Если inputname является AnalysisPoint местоположение обобщенной модели, входной сигнал для цели настройки является подразумеваемым входом, связанным с AnalysisPoint блок:

Дополнительные сведения о точках анализа в моделях систем управления см. в разделе Маркировка интересующих сигналов для анализа и проектирования систем управления.

outputname

Выходные сигналы для цели настройки, определенные как символьный вектор или, для целей настройки с несколькими выходами, массив ячеек символьных векторов.

  • Если вы используете цель настройки для настройки модели Simulink системы управления, то outputname может включать в себя:

    • Любые выходные данные модели.

    • Любая точка линейного анализа, помеченная в модели.

    • Любая точка линейного анализа в slTuner Интерфейс (Simulink Control Design), связанный с моделью Simulink. Использовать addPoint (Simulink Control Design) для добавления точек анализа в slTuner интерфейс. Использовать getPoints (Simulink Control Design), чтобы получить список точек анализа, доступных в slTuner интерфейс с моделью.

    Например, предположим, что slTuner интерфейс содержит точки анализа y1 и y2. Использовать 'y1' чтобы обозначить эту точку как выходной сигнал при создании целей настройки. Использовать {'y1','y2'} для обозначения двухканального выхода.

  • При использовании цели настройки для настройки обобщенного состояния-пространства (genss) модель системы управления, то outputname может включать в себя:

    • Любые выходные данные genss модель

    • Любой AnalysisPoint расположение в модели системы управления

    Например, при настройке модели системы управления T, то outputname может быть любым выходным именем в T.OutputName. Также, если T содержит AnalysisPoint блок с расположением с именем AP_u, то outputname может включать 'AP_u'. Использовать getPoints чтобы получить список точек анализа, доступных в genss модель.

    Если outputname является AnalysisPoint местоположение обобщенной модели, выходной сигнал для цели настройки является подразумеваемым выходным сигналом, связанным с AnalysisPoint блок:

Дополнительные сведения о точках анализа в моделях систем управления см. в разделе Маркировка интересующих сигналов для анализа и проектирования систем управления.

maxpercent

Максимальное превышение процента, указанное как скалярное значение. Например, следующий код указывает максимальное превышение на 5% в ответе на шаг от 'r' кому 'y'.

Req = TuningGoal.Overshoot('r','y',5);

TuningGoal.OverShoot не может надежно снизить превышение ниже 5%.

Свойства

MaxOvershoot

Максимальное превышение процента, указанное как скалярное значение. Например, скалярное значение 5 означает, что превышение не должно превышать 5%. Начальное значение MaxOvershoot устанавливается свойством maxpercent входной аргумент при построении цели настройки.

InputScaling

Масштабирование опорного сигнала, определяемое как вектор положительных вещественных значений.

Для требования отслеживания MIMO, когда выбор единиц приводит к смешиванию малых и больших сигналов в различных каналах отклика, используйте это свойство, чтобы задать относительную амплитуду каждой записи на входе шага с векторными значениями. Эта информация используется для масштабирования внедиагональных терминов в передаточной функции от ссылки до ошибки отслеживания. Такое масштабирование обеспечивает измерение кросс-соединений относительно амплитуды каждого опорного сигнала.

Например, предположим, что Req является целью настройки, которая сигнализирует {'y1','y2'} опорные сигналы пути {'r1','r2'}. Предположим далее, что выходные данные необходимы для отслеживания привязок с перекрестной связью менее 10%. Если r1 и r2 иметь сопоставимые амплитуды, то достаточно сохранить коэффициенты усиления от r1 кому y2 и r2 и y1 ниже 0,1. Однако, если r1 в 100 раз больше, чем r2, выигрыш от r1 кому y2 должно быть меньше 0,001 для обеспечения того, чтобы r1 изменения y2 менее чем на 10% от r2 цель. Чтобы обеспечить этот результат, установите InputScaling следующим образом.

Req.InputScaling = [100,1];

Это предписывает программному обеспечению принимать во внимание, что первый опорный сигнал в 100 раз больше, чем второй опорный сигнал.

Значение по умолчанию, [] , означает отсутствие масштабирования.

По умолчанию: []

Input

Имена входных сигналов, определяемые как массив ячеек символьных векторов, которые идентифицируют входы передаточной функции, ограничиваемой целью настройки. Начальное значение Input устанавливается свойством inputname входной аргумент при построении цели настройки.

Output

Имена выходных сигналов, задаваемые как массив ячеек символьных векторов, которые идентифицируют выходы передаточной функции, ограничиваемой целью настройки. Начальное значение Output устанавливается свойством outputname входной аргумент при построении цели настройки.

Models

Модели, к которым применяется цель настройки, заданная как вектор индексов.

Используйте Models свойство при настройке массива моделей системы управления с помощью systune, для реализации цели настройки для подмножества моделей в массиве. Например, предположим, что вы хотите применить цель настройки, Req, на вторую, третью и четвертую модели в массиве модели, переданном systune. Чтобы ограничить применение цели настройки, используйте следующую команду:

Req.Models = 2:4;

Когда Models = NaN, цель настройки применяется ко всем моделям.

По умолчанию: NaN

Openings

Петли обратной связи, открываемые при оценке цели настройки, задаются как массив ячеек символьных векторов, которые идентифицируют местоположения открытия петли. Цель настройки оценивается по конфигурации с разомкнутым контуром, созданной путем открытия контуров обратной связи в определенных местоположениях.

Если вы используете цель настройки для настройки модели Simulink системы управления, то Openings может включать любую точку линейного анализа, отмеченную в модели, или любую точку линейного анализа в slTuner Интерфейс (Simulink Control Design), связанный с моделью Simulink. Использовать addPoint (Simulink Control Design) для добавления точек анализа и проемов контура в slTuner интерфейс. Использовать getPoints (Simulink Control Design), чтобы получить список точек анализа, доступных в slTuner интерфейс с моделью.

При использовании цели настройки для настройки обобщенного состояния-пространства (genss) модель системы управления, то Openings может включать любое AnalysisPoint расположение в модели системы управления. Использовать getPoints чтобы получить список точек анализа, доступных в genss модель.

Например, если Openings = {'u1','u2'}, то цель настройки оценивается с контурами, открытыми в точках анализа u1 и u2.

По умолчанию: {}

Name

Имя цели настройки, указанное как символьный вектор.

Например, если Req является целью настройки:

Req.Name = 'LoopReq';

По умолчанию: []

Примеры

свернуть все

Создание цели настройки, ограничивающей переполнение ответа шага от сигналов с именем 'r' кому 'y' в системе управления до 10 процентов.

Req = TuningGoal.Overshoot('r','y',10);

Цель избыточной настройки оценивается как ограничение пикового усиления системы, предполагающее характеристики модели второго порядка (см. Алгоритмы). Визуализация цели настройки показывает затененную область, где превышен целевой пиковый коэффициент усиления.

viewGoal(Req)

Figure contains an axes. The axes is empty. This object represents Max.

При визуализации цели настройки с помощью настроенной системы график включает соответствующий отклик системы.

Настройте другие характеристики цели настройки, установив свойства. Например, настройте цель настройки так, чтобы она применялась только ко второй модели в массиве модели для настройки. Кроме того, настройте его для оценки с разомкнутым контуром в точке анализа в системе управления под названием OuterLoop.

Req.Models = 2;
Req.Openings = 'OuterLoop';

Совет

  • Эта цель настройки накладывает неявное ограничение стабильности на передаточную функцию с замкнутым контуром из Input кому Output, оценивается с помощью петель, открытых в точках, определенных в Openings. Динамика, на которую влияет это неявное ограничение, является стабилизированной динамикой для этой цели настройки. MinDecay и MaxRadius варианты systuneOptions управлять границами в этой неявно ограниченной динамике. Если оптимизация не соответствует границам по умолчанию или если границы по умолчанию противоречат другим требованиям, используйте systuneOptions для изменения этих значений по умолчанию.

Алгоритмы

При настройке системы управления с помощью TuningGoal, программное обеспечение преобразует цель настройки в нормализованное скалярное значение f (x). x - вектор свободных (настраиваемых) параметров в системе управления. Затем программа корректирует значения параметров для минимизации f (x) или для приведения f (x) ниже 1, если цель настройки является жестким ограничением.

Для TuningGoal.Overshootf (x) отражает относительное удовлетворение или нарушение цели. Процентное отклонение от f (x) = 1 приблизительно соответствует процентному отклонению от заданной цели превышения. Например, f (x) = 1,2 означает, что фактическое превышение превышает целевой показатель приблизительно на 20%, а f (x) = 0,8 означает, что фактическое превышение приблизительно на 20% меньше целевого показателя.

TuningGoal.Overshoot использует T‖∞ в качестве прокси для переполнения на основе характеристик модели второго порядка. Здесь T - функция передачи с замкнутым контуром, которую ограничивает цель настройки. Перегрузка настраивается в диапазоне от 5% (T‖∞ = 1) до 100% ( T‖∞).TuningGoal.Overshoot неэффективно при форсировании перерасхода ниже 5%.

Вопросы совместимости

развернуть все

В R2016a изменилось поведение

Представлен в R2016a