Документация

Как программное обеспечение панели инструментов системы управления работает с идентифицированными моделями

Программное обеспечение System Identification Toolbox™ интегрируется с программным обеспечением Control System Toolbox™, предоставляя установку для проектирования системы управления.

Программное обеспечение Control System Toolbox также предоставляет Linear System Analyzer для расширения функциональных возможностей System Identification Toolbox для анализа линейной модели.

ПО Control System Toolbox поддерживает только линейные модели. Если нелинейная модель установки была идентифицирована с помощью программного обеспечения System Identification Toolbox, ее необходимо линеаризовать, прежде чем работать с этой моделью в программном обеспечении Control System Toolbox. Дополнительные сведения см. в разделе linapp, idnlarx/linearize, или idnlhw/linearize справочная страница.

Использование штриховки для уменьшения порядка модели

В некоторых случаях порядок идентифицированной модели может быть выше, чем необходимо для фиксации динамики. При наличии программного обеспечения Control System Toolbox можно использовать balred для вычисления аппроксимации модели с интервалом состояния с уменьшенным порядком модели.

Сведения о том, как можно уменьшить порядок модели с помощью графиков с нулевым полюсом, см. в разделе Уменьшение порядка модели с помощью графиков с нулевым полюсом.

Проектирование компенсатора с использованием программного обеспечения панели инструментов системы управления

После оценки модели установки с помощью программного обеспечения System Identification Toolbox можно использовать программное обеспечение Control System Toolbox для проектирования контроллера для этой установки.

Модели инструментов идентификации системы в рабочем пространстве MATLAB ® немедленно становятся доступными для команд панели инструментов системы управления. Однако при использовании приложения System Identification для оценки моделей необходимо сначала экспортировать модели в рабочую область MATLAB. Чтобы экспортировать модель из приложения, перетащите значок модели в прямоугольник В рабочую область. Либо щелкните правой кнопкой мыши значок, чтобы открыть диалоговое окно Информация о данных/модели (Data/model Info). Щелкните Экспорт (Export), чтобы экспортировать модель.

Программа Control System Toolbox предоставляет конструктор систем управления и команды для работы в командной строке. Линейные модели можно импортировать непосредственно в Конструктор систем управления с помощью следующей команды:

controlSystemDesigner(model)

Можно также определить линейную модель на основе измеренных данных SISO и настроить PID-контроллер для результирующей модели в PID-тюнере. Можно в интерактивном режиме скорректировать идентифицированные параметры для получения модели LTI, ответ которой соответствует данным ответа. Тюнер PID автоматически настраивает контроллер PID для идентифицированной модели. Затем можно в интерактивном режиме настроить производительность настроенной системы управления и сохранить идентифицированную установку и настроенный контроллер. Для доступа к тюнеру PID введите pidTuner в командной строке MATLAB. Для получения дополнительной информации см. раздел Настройка контроллера PID (Панель инструментов системы управления).

Преобразование моделей в объекты LTI

Линейные идентифицированные модели можно преобразовать в числовые модели LTI (ss, tf, zpk) программного обеспечения панели инструментов системы управления.

В следующей таблице представлены команды преобразования линейных моделей состояния-пространства и полиномов в объект LTI.

ss_sys = frd(model)

ss_sys = ss(model)

tf_sys = tf(model)

zpk_sys = zpk(model)

Следующий код преобразует шумовую составляющую линейной идентифицированной модели. sys, для числовой модели состояния-пространства:

noise_model_ss = idss(sys,'noise');

Чтобы преобразовать как измеренные, так и шумовые компоненты линейной идентифицированной модели, sys, для числовой модели состояния-пространства:

model_ss = idss(sys,'augmented');

Дополнительные сведения о вложенных ссылках на динамическую модель или модель шума см. в разделе Разделение измеренных и шумовых компонентов моделей.

Просмотр реакции модели с помощью анализатора линейной системы

linearSystemAnalyzer(model)

Объединение объектов модели

При наличии программного обеспечения панели инструментов системы управления можно комбинировать объекты линейной модели, такие как idtf, idgrey, idpoly, idproc, и idss объекты модели, аналогично способу объединения объектов LTI. Результатом этих операций является числовая модель LTI, принадлежащая программному обеспечению Control System Toolbox. Единственными исключениями являются операции укладки моделей и конкатенации моделей, которые обеспечивают результаты в виде идентифицированных моделей.

Например, можно выполнить следующие операции с определенными моделями.