Настроенные графики усиления требуют тщательной проверки. Процесс настройки гарантирует подходящую производительность только вблизи каждой точки проектирования. Кроме того, при настройке игнорируются динамические соединения между переменными состояния установки и переменными планирования (см. раздел 4.3 «Скрытая связь» в [1]). Наилучшие методы проверки:
Проверьте настроенные поверхности усиления, чтобы убедиться в их гладкости и хорошем поведении.
Визуализация целей настройки по отношению к ответам системы во всех точках проектирования.
Проверить линейные характеристики настроенной системы управления между расчетными точками.
Проверка графиков усиления при моделировании полной нелинейной системы.
Проверьте линейную производительность на более плотной сетке, имеющей более высокие значения, чем использованные при проектировании. Если между точками проектирования не поддерживается адекватная линейная производительность, можно добавить дополнительные точки проектирования и переназначить их.
Выполняйте нелинейное моделирование системы с замкнутым контуром по всему рабочему диапазону. Обратите особое внимание на маневры, которые вызывают быстрые изменения переменных планирования.
После настройки изучите настроенные коэффициенты усиления как функцию переменных планирования, чтобы убедиться, что они плавны и хорошо работают в рабочем диапазоне. Визуализация настроенных поверхностей усиления с помощью viewSurf команда.
Используйте графики цели настройки для визуализации требований к конструкции в зависимости от линейной реакции настроенной системы управления. Графики цели настройки графически показывают, где и насколько цели настройки удовлетворены или нарушены. Эта визуализация позволяет проверить, насколько близка ваша система управления к идеальной производительности. Это также поможет выявить проблемы с настройкой и дать подсказки о том, как улучшить дизайн.
Общие сведения об использовании графиков цели настройки см. в разделе Визуализация целей настройки. Для систем управления с планированием усиления графики цели настройки, создаваемые с помощью viewGoal предоставьте дополнительную информацию, которая поможет оценить, как каждая цель настройки способствует результату.
Для фиксированных целей настройки, применяемых к нескольким точкам проектирования, viewGoal отображает соответствующий отклик системы во всех этих точках проектирования. Например, предположим, что вы настраиваете slTuner интерфейс, ST, для rct_CSTR модель, описанная в разделе Контроль усиления химического реактора. Вы можете использовать viewGoal чтобы увидеть, насколько хорошо каждая из пяти точек конструкции в этом примере удовлетворяет цели усиления R3. Полученный график показывает соответствующий профиль усиления во всех пяти точках проектирования. Щелкните по любой линии усиления для отображения соответствующего значения переменной планирования. Cr.
viewGoal(R3,ST)
Различные цели, создаваемые с помощью varyingGoal применять разные целевые отклики в каждой точке проектирования. При использовании команды Вид (view) Цель (Goal) для проверки изменяющейся цели на графике первоначально отображаются целевые и настроенные отклики в первой точке проектирования в проектной сетке. Например, предположим, что вы настраиваете систему управления ST над конструктивной сеткой из двух переменных планирования, используя изменяющуюся цель Rv варьируется по всей сетке. После настройки осмотрите Rv.
viewGoal(Rv,ST)
Нажмите кнопку ИЗМЕНИТЬ, чтобы открыть ползунки, позволяющие выбрать проектную точку для просмотра целевых и настроенных откликов.
Помимо проверки линейных откликов, связанных с целями настройки, проверьте другие линейные отклики системы, чтобы убедиться, что поведение подходит. Это можно сделать путем извлечения и печати ответов системы, как описано в разделе Проверка настроенной системы управления.
Для систем с планированием усиления рекомендуется проверять линейную производительность на более плотной сетке рабочих точек, чем при проектировании. Если система не поддерживает адекватную линейную производительность между точками проектирования, можно добавить дополнительные точки проектирования и выполнить повторную установку.
Поскольку systune настройки графики усиления против линеаризации, полученной в каждой точке проектирования, важно проверить результаты настройки при моделировании полной нелинейной системы. Выполняйте нелинейное моделирование системы с замкнутым контуром по всему рабочему диапазону. Обратите особое внимание на маневры, которые вызывают быстрые изменения переменных планирования.
После настройки slTuner интерфейс, использование writeBlockValue (Simulink Control Design) для записи настроенных параметров контроллера в модель Simulink ® для такого моделирования. Эта команда может записывать настроенные графики усиления в блоки таблиц поиска, блоки интерполяции матриц и функциональные блоки MATLAB, для которых вы указали tunableSurface параметризация.
Для блоков таблицы поиска и блоков интерполяции матрицы: writeBlockValue автоматически оценивает настроенную поверхность усиления в точках останова, указанных в блоке. Эти точки останова не обязательно должны совпадать с точками проектирования, используемыми для настройки. Потому что tunableSurface описывает график усиления в параметрической форме, writeBlockValue может оценивать коэффициент усиления при любом значении переменной планирования.
Если вы переназначили подмножество точек проектирования, можно использовать writeLookupTableData (Simulink Control Design), чтобы обновить часть данных таблицы поиска, оставив остальные нетронутыми.
Для графиков усиления, реализованных в виде функциональных блоков MATLAB, writeBlockValue автоматически генерирует код MATLAB ® и перемещает его в блок. Сгенерированная функция MATLAB принимает переменные планирования и возвращает значение усиления, заданное настроенным параметрическим выражением tunableSurface. Чтобы увидеть этот код MATLAB для определенной поверхности усиления, используйте codegen команда.
[1] Rugh, W.J. и J.S. Shamma, «Исследование планирования усиления», Automatica, 36 (2000), стр. 1401-1425.
codegen | viewGoal | viewSurf | writeBlockValue (Simulink Control Design) | writeLookupTableData(Проект управления Simulink)