В этом примере показано, как включить пользовательские маскированные подсистемы в конструкторе систем управления. После настройки можно настроить пользовательскую маскированную подсистему так же, как и все поддерживаемые блоки в Simulink Control Design. Дополнительные сведения см. в разделе Какие блоки можно настроить?.
Для этого примера настройте Lead-Lag Controller block в scdexblks библиотека.
open_system('scdexblks')
Этот блок реализует компенсатор с одним нулем, одним полюсом и коэффициентом усиления. Чтобы открыть диалоговое окно Параметры блока (Block Parameters), добавьте в модель блок Контроллер опережения-запаздывания (Lead-Lag Controller) и дважды щелкните блок.
Блок использует указанный коэффициент усиления, K, Нулевая частота, wzи частота полюсов, wp, для реализации функции передачи компенсатора:
Для настройки маскированной подсистемы с помощью Control System Designer необходимо указать функцию настройки. В этом примере используйте функцию конфигурирования в scdleadexample.m. Чтобы открыть этот файл, в командной строке MATLAB ® введитеedit scdleadexample. Эти функции конфигурирования определяют, что:
Допускается только один полюс (ограничение MaxPoles)
Допускается только один ноль (ограничение MaxZeros)
Коэффициент усиления настраивается (ограничение isStartGainTunable)
Зарегистрируйте конфигурацию в подсистеме с помощью SCDConfigFcn функция блочного обратного вызова. Щелкните правой кнопкой мыши блок «Lead-Lag Controller» и выберите «Properties». В диалоговом окне «Свойства блока» на вкладке «Обратные вызовы» задайте SCDConfigFcn.
Кроме того, можно задать SCDConfigFcn с помощью команды set_param.
После установки SCDConfigFcn блок теперь готов для использования в задаче проектирования Simulink Compensator.
Модель scdspeedctrlleadlag использует блок Lead-Lag Controller для настройки контура обратной связи в конструкции компенсатора с одноконтурной обратной связью/предварительным фильтром. В этой модели свойство SCDConfigFcn уже установлено.
open_system('scdspeedctrlleadlag')
Шаг 1 Чтобы открыть конструктор систем управления, в окне Модель Simulink на вкладке Приложения щелкните Конструктор систем управления.
Шаг 2 В диалоговом окне «Редактирование архитектуры» на вкладке «Блоки» нажмите кнопку «Добавить блоки». В диалоговом окне «Выбор блоков для настройки» нажмите кнопку «Контроллер обратной связи» и выберите Lead-Lag Controller.
Шаг 3 На вкладке Сигналы точки анализа, определенные в модели Simulink, автоматически добавляются как Расположения (Locations).
Входные данные: scdspeedctrlleadlag/Speed Reference выходной порт 1
Продукция scdspeedctrlleadlag/Plant Model выходной порт 1
Шаг 4 На вкладке Опции линеаризации (Linearization Options) в выпадающем списке Рабочая точка (Operating Point) выберите Исходное условие модели (Model Initial Condition).
Шаг 5 Создание новых графиков для просмотра ответов на шаги при настройке контроллеров.
В конструкторе систем управления щелкните Новый график (New Plot) и выберите Новый шаг (New Step). В раскрывающемся меню «Выбор ответа на график» выберите «Новый ответ на передачу ввода-вывода». Сконфигурируйте ответ следующим образом:
Для просмотра ответа нажмите кнопку «Печать».
Приложение Control System Designer содержит четыре метода настройки системы управления:
Вручную настройте параметры Lead-Lag Controller с помощью редактора компенсатора. Дополнительные сведения см. в разделе Настройка блоков симулятора с помощью редактора компенсаторов.
Графическая настройка полюсов компенсатора, нулей и коэффициентов усиления с использованием графиков Бода, локуса корня или редактора Николса с разомкнутым/замкнутым контуром. Нажмите «Методы настройки» и выберите редактор в разделе «Графическая настройка».
Оптимизация параметров компенсатора с использованием требований к проектированию во временной и частотной областях (требуется программное обеспечение Simulink Design Optimization™). Нажмите «Методы настройки» и выберите «Настройка на основе оптимизации». Дополнительные сведения см. в разделе Обеспечение соблюдения требований к времени и частоте при проектировании одноконтурного контроллера (Simulink Design Optimization).
Вычислять начальные параметры компенсатора с помощью автоматизированной настройки на основе таких параметров, как постоянные времени замкнутого цикла. Нажмите Tuning Methods (Методы настройки) и выберите либо PID-настройку, IMC-настройку, формирование цикла (требуется программное обеспечение Toolbox™ надежного управления), либо синтез LQG.
Проектные требования для эталонной реакции на шаг в конструкции компенсатора с одноконтурной обратной связью/предварительным фильтром могут удовлетворяться следующими параметрами блока контроллера опережения-запаздывания:
Gain = 0.0075426
Zero Frequency (rad/s) = 2
Pole Frequency (rad/s) = 103.59
Ответы системы с замкнутым контуром показаны ниже:
Чтобы записать параметры компенсатора обратно в модель Simulink, щелкните Обновить блоки (Update Blocks). Затем можно протестировать конструкцию на нелинейной модели.
bdclose('scdexblks') bdclose('scdspeedctrlleadlag')