exponenta event banner

Быстрая настройка цикла

Цель

Настройка петель обратной связи SISO или MIMO с использованием метода формирования петель в тюнере системы управления.

Описание

Технология Quick Loop Tuning позволяет настроить систему так, чтобы она соответствовала требованиям, предъявляемым к пересечению коэффициента усиления с разомкнутым контуром и пределу устойчивости, без явного создания целей настройки, которые отражают эти требования. Вы указываете контур обратной связи, усиление разомкнутого контура которого вы хотите сформировать, обозначив сигналы привода (управления) и сигналы датчика (измерения), которые формируют контур. Сигналы привода - это сигналы, которые приводят в действие установку. Сигналы датчиков являются выходными сигналами установки, которые поступают обратно в контроллер.

Вводится целевая полоса пропускания контура и требуемые значения коэффициента усиления и фазовых полей. Можно также задать ограничения на расположение полюсов настроенной системы, чтобы исключить быструю динамику. Control System Tuner автоматически создает цели настройки, которые отражают ваши спецификации и обеспечивают комплексное действие на частотах ниже целевой полосы пропускания цикла.

Создание

На вкладке «Настройка» окна «Настройка системы управления» выберите «Новая цель» > «Быстрая настройка цикла», чтобы указать требования к формированию цикла.

Эквивалент командной строки

При настройке систем управления в командной строке используйте looptune (for slTuner) или looptune для настройки петель обратной связи с использованием подхода формирования петель.

Выбор цикла обратной связи

Этот раздел диалогового окна используется для задания точек ввода, вывода и открытия цикла для оценки цели настройки.

  • Указание сигналов привода (органов управления)

    Обозначьте один или несколько сигналов в модели как сигналы исполнительного механизма. Это входные сигналы, которые управляют установкой. Для настройки контура обратной связи SISO выберите однозначный входной сигнал. Чтобы настроить цикл MIMO, выберите несколько сигналов или сигнал с векторным значением.

  • Указание сигналов датчиков (измерений)

    Обозначьте один или несколько сигналов в модели как сигналы датчиков. Это выходы установки, обеспечивающие обратную связь с контроллером. Для настройки контура обратной связи SISO выберите однозначный входной сигнал. Чтобы настроить цикл MIMO, выберите несколько сигналов или сигнал с векторным значением.

  • Вычислить ответ, открыв следующие циклы

    Обозначить дополнительные места, в которых следует размыкать контуры обратной связи для настройки контура, определяемого сигналами управления и измерения.

    Быстрая настройка контура настраивает отклик разомкнутого контура, определяемый сигналами управления и измерения. Если вы хотите, чтобы ваши спецификации для этого цикла применялись с другими контурами обратной связи в системе открыты, укажите места открытия цикла в этом разделе диалогового окна. Например, при настройке системы управления каскадным контуром с внутренним контуром и внешним контуром может потребоваться настройка внутреннего контура с открытым внешним контуром.

Совет

Чтобы выделить любой выбранный сигнал в модели Simulink ®, щелкните значок. Чтобы удалить сигнал из списка ввода или вывода, щелкните значок. После выбора нескольких сигналов их можно переупорядочить с помощью и. Дополнительные сведения о том, как указать расположение сигнала для цели настройки, см. в разделе Указание целей для интерактивной настройки.

Желаемые цели

Этот раздел диалогового окна используется для указания требуемых характеристик настроенной системы. Тюнер системы управления преобразует их в цели Loop Shape, Margin и Poles.

  • Область перехода целевого коэффициента усиления

    Укажите диапазон частот, в котором коэффициент усиления при разомкнутом контуре должен пересекать 0 дБ. Укажите диапазон частот в виде вектора строки формы [min,max], выраженное в единицах частоты модели. Кроме того, если указана одна целевая частота, wc, целевой диапазон принимается за [wc/10^0.1,wc*10^0.1], или wc ± 0,1 декада.

  • Запас усиления (db)

    Укажите требуемый запас усиления в децибелах. Для контуров обратной связи MIMO это требование гарантирует стабильность изменений коэффициента усиления по всем каналам обратной связи. Коэффициент усиления может изменяться во всех каналах обратной связи одновременно и на различную величину в каждом канале. Сведения о полях диска см. в разделе Анализ стабильности с использованием полей диска (надёжная панель инструментов управления).

  • Запас по фазе (градусы)

    Укажите требуемый запас по фазе в градусах. Для контуров обратной связи MIMO это требование гарантирует стабильность фазовых изменений по всем каналам обратной связи. Фаза может изменяться во всех каналах обратной связи одновременно и на различную величину в каждом канале. Сведения о полях диска см. в разделе Анализ стабильности с использованием полей диска (надёжная панель инструментов управления).

  • Держите полюса внутри следующей области

    Укажите минимальную скорость затухания и максимальную собственную частоту для полюсов замкнутого контура настроенной системы. В то время как другие опции быстрой настройки цикла задают характеристики отклика с разомкнутым контуром, эти спецификации применяются к динамике с замкнутым контуром.

    Введенная минимальная скорость затухания ограничивает расположение полюсов с замкнутым контуром следующим образом:

    • Re(s) < -mindecay, для систем непрерывного времени.

    • log(|z|) < -mindecay*Ts, для систем дискретного времени с временем выборки Ts.

    Введенная максимальная частота ограничивает замкнутые полюса для удовлетворения |s| < maxfreq для непрерывного времени, или |log(z)| < maxfreq*Ts для систем дискретного времени с временем выборки Ts. Это ограничение предотвращает быструю динамику в системе с замкнутым контуром.

Варианты

Этот раздел диалогового окна используется для определения дополнительных признаков.

  • Применить цель к

    Эта опция используется при настройке сразу нескольких моделей, например массива моделей, полученных линеаризацией модели Simulink в различных рабочих точках или значениями параметров блока. По умолчанию активные цели настройки применяются для всех моделей. Чтобы применить требование настройки для подмножества моделей в массиве, выберите Только модели (Only Models). Затем введите индексы массива моделей, для которых применяется цель. Например, предположим, что необходимо применить цель настройки ко второй, третьей и четвертой моделям в массиве модели. Для ограничения применения требования введите 2:4 в текстовом поле «Только модели».

    Дополнительные сведения о настройке для нескольких моделей см. в разделе Подходы к надежной настройке (инструментарий надежного управления).

Алгоритмы

Использует тюнер системы управления looptuneSetup (for slTuner) или looptuneSetup преобразование спецификаций Quick Loop Tuning в цели настройки.

Связанные темы