TuningGoal.Overshoot class

Пакет: TuningGoal

Ограничение перерегулирования для настройки системы управления

Описание

Использование TuningGoal.Overshoot ограничение перерегулирования в переходную характеристику от заданных входов до заданных выходов системы управления. Используйте эту цель настройки для настройки системы управления с помощью команд настройки, таких как systune или looptune.

Конструкция

Req = TuningGoal.Overshoot(inputname,outputname,maxpercent) создает цель настройки для ограничения перерегулирования в переходной характеристике между заданными местоположениями сигнала. Скалярная maxpercent задает максимальный перерегулирование в процентах.

Когда вы используете TuningGoal.Overshoot для настройки, программное обеспечение сопоставляет ограничения перерегулирования с пиковыми ограничениями усиления, принимая характеристики системы второго порядка. Поэтому отображение является только аппроксимацией для систем более высокого порядка. В сложение эта цель настройки не может надежно уменьшить перерегулирование ниже 5%.

Входные параметры

inputname

Входные сигналы для цели настройки, заданные как вектор символов или, для целей настройки с несколькими входами, массив ячеек из векторов символов.

  • Если вы используете цель настройки, чтобы настроить Simulink® модель системы управления, затем inputname может включать:

    • Любой вход модели.

    • Любая точка линейного анализа, отмеченная в модели.

    • Любая точка линейного анализа в slTuner (Simulink Control Design) интерфейс, сопоставленный с моделью Simulink. Использовать addPoint (Simulink Control Design), чтобы добавить точки анализа к slTuner интерфейс. Использовать getPoints (Simulink Control Design), чтобы получить список точек анализа, доступных в slTuner интерфейс с вашей моделью.

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

  • Если вы используете цель настройки, чтобы настроить обобщенное пространство состояний (genss) модель системы управления, затем inputname может включать:

    • Любой вход genss модель

    • Любой AnalysisPoint местоположение в системной модели управления

    Для примера, если вы настраиваете системную модель управления, T, затем inputname может быть любым входным именем в T.InputName. Кроме того, если T содержит AnalysisPoint блок с именем местоположение AP_u, затем 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, сопоставленным со AnalysisPoint блок:

Для получения дополнительной информации о точках анализа в системных моделях управления, см. «Маркируйте интересующие сигналы» для анализа и проекта систем управления.

outputname

Выходные сигналы для цели настройки, заданные как вектор символов или, для целей настройки с несколькими выходами, массив ячеек из векторов символов.

  • Если вы используете цель настройки, чтобы настроить модель Simulink системы управления, то outputname может включать:

    • Любая модель выхода.

    • Любая точка линейного анализа, отмеченная в модели.

    • Любая точка линейного анализа в slTuner (Simulink Control Design) интерфейс, сопоставленный с моделью Simulink. Использовать addPoint (Simulink Control Design), чтобы добавить точки анализа к slTuner интерфейс. Использовать getPoints (Simulink Control Design), чтобы получить список точек анализа, доступных в slTuner интерфейс с вашей моделью.

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

  • Если вы используете цель настройки, чтобы настроить обобщенное пространство состояний (genss) модель системы управления, затем outputname может включать:

    • Любой выход genss модель

    • Любой AnalysisPoint местоположение в системной модели управления

    Для примера, если вы настраиваете системную модель управления, T, затем outputname может быть любым выходным именем в T.OutputName. Кроме того, если T содержит AnalysisPoint блок с именем местоположение AP_u, затем 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 выходом, сопоставленным со AnalysisPoint блок:

Для получения дополнительной информации о точках анализа в системных моделях управления, см. «Маркируйте интересующие сигналы» для анализа и проекта систем управления.

maxpercent

Максимальный процент перерегулирования, заданный как скалярное значение. Для примера следующий код задает максимальное 5% перерегулирование в переходную характеристику от 'r' на 'y'.

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

TuningGoal.OverShoot не может надежно уменьшить перерегулирование ниже 5%.

Свойства

MaxOvershoot

Максимальный процент перерегулирования, заданный как скалярное значение. Для примера скалярное значение 5 означает, что перерегулирование не должно превышать 5%. Начальное значение MaxOvershoot свойство задается функцией maxpercent входной параметр при построении цели настройки.

InputScaling

Масштабирование опорного сигнала, заданное как вектор положительных вещественных значений.

Для требования отслеживания MIMO, когда выбор модулей приводит к смешению малых и больших сигналов в разных каналах отклика, используйте это свойство, чтобы задать относительную амплитуду каждого входа в векторно-значимом шаге входного сигнала. Эта информация используется для масштабирования недиагональных членов в передаточной функции от ссылки до ошибки отслеживания. Это масштабирование гарантирует, что поперечные связи измеряются относительно амплитуды каждого опорного сигнала.

Например, предположим, что Req является целью настройки, которая сигнализирует {'y1','y2'} отслеживать опорные сигналы {'r1','r2'}. Предположим далее, что вы требуете, чтобы выходы отслеживали ссылки с менее чем 10% перекрестной связи. Если r1 и r2 имеют сопоставимые амплитуды, тогда этого достаточно, чтобы сохранить усиления от r1 на y2 и r2 и y1 ниже 0,1. Однако, если r1 в 100 раз больше r2, коэффициент усиления от r1 на y2 должно быть меньше 0,001, чтобы убедиться, что r1 изменяет y2 менее чем на 10% r2 цель. Чтобы гарантировать этот результат, установите InputScaling свойство следующим образом.

Req.InputScaling = [100,1];

Это говорит программному обеспечению учитывать, что первый опорный сигнал в 100 раз больше, чем второй опорный сигнал.

Значение по умолчанию, [] , означает отсутствие масштабирования.

По умолчанию: []

Input

Имена входного сигнала, заданные как массив ячеек из векторов символов, которые идентифицируют входы передаточной функции, которые ограничивает цель настройки. Начальное значение Input свойство задается функцией inputname входной параметр при построении цели настройки.

Output

Выходы сигнала, заданные как массив ячеек из векторов символов, которые идентифицируют выходы передаточной функции, которые ограничивает цель настройки. Начальное значение Output свойство задается функцией outputname входной параметр при построении цели настройки.

Models

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

Используйте Models свойство при настройке массива системных моделей управления с systune, чтобы применить цель настройки для подмножества моделей в массиве. Например, предположим, что вы хотите применить цель настройки, Req, ко второй, третьей и четвертой моделям в массиве моделей перешли к 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

Циклы обратной связи для открытия при оценке цели настройки, заданные как массив ячеек из векторов символов, которые идентифицируют местоположения открытия цикла. Цель настройки оценивается относительно строения разомкнутого контура, созданной открытием циклов обратной связи в идентифицируемых вами местах.

Если вы используете цель настройки, чтобы настроить модель Simulink системы управления, то Openings может включать любую линейную точку анализа, отмеченную в модели, или любую линейную точку анализа в slTuner (Simulink Control Design) интерфейс, сопоставленный с моделью Simulink. Использовать addPoint (Simulink Control Design), чтобы добавить точки анализа и открытия цикла к slTuner интерфейс. Использовать getPoints (Simulink Control Design), чтобы получить список точек анализа, доступных в slTuner интерфейс с вашей моделью.

Если вы используете цель настройки, чтобы настроить обобщенное пространство состояний (genss) модель системы управления, затем Openings может включать в себя любой AnalysisPoint местоположение в системной модели управления. Использовать getPoints чтобы получить список точек анализа, доступных в genss модель.

Для примера, если Openings = {'u1','u2'}, затем цель настройки оценивается с циклами, открытыми в точках анализа u1 и u2.

По умолчанию: {}

Name

Имя цели настройки, заданное как вектор символов.

Для примера, если Req является целью настройки:

Req.Name = 'LoopReq';

По умолчанию: []

Примеры

свернуть все

Создайте цель настройки, которая ограничивает перерегулирование переходной характеристики из сигналов с именем 'r' на 'y' в системе управления до 10 процентов.

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

Цель настройки перерегулирования оценивается как ограничение на усиление пиковой системы, принимая характеристики модели второго порядка (см. Алгоритмы). Визуализация цели настройки показывает заштрихованную область, где превышен целевой пиковый коэффициент усиления.

viewGoal(Req)

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

Если вы визуализируете цель настройки с помощью настроенной системы, график включает соответствующий отклик системы.

Сконфигурируйте другие характеристики цели настройки путем установки свойств. Например, сконфигурируйте цель настройки, чтобы применить только ко второй модели в массиве моделей, чтобы настроить. Кроме того, сконфигурируйте его для оценки с циклом, открытым в точке анализа в системе управления OuterLoop.

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

Совет

  • Эта цель настройки накладывает неявное ограничение устойчивости на передаточную функцию с обратной связью от Input на Output, оцениваемый с циклами, открытыми в точках, идентифицированных в Openings. Динамика, на которую влияет это неявное ограничение, является stabilized dynamics для этой цели настройки. The MinDecay и MaxRadius опции systuneOptions управляйте границами этой неявно ограниченной динамики. Если оптимизация не соответствует границам по умолчанию или если границы по умолчанию конфликтуют с другими требованиями, используйте systuneOptions для изменения этих значений по умолчанию.

Алгоритмы

Когда вы настраиваете систему управления, используя TuningGoalпрограммное обеспечение преобразует цель настройки в нормированное скалярное значение f (x). x - вектор свободных (настраиваемых) параметров в системе управления. Затем программа корректирует значения параметров, чтобы минимизировать f (x) или f (x) ниже 1, если цель настройки является жестким ограничением.

Для TuningGoal.Overshoot, f (x) отражает относительное удовлетворение или нарушение цели. Процентное отклонение от f (x) = 1 примерно соответствует процентному отклонению от заданного целевого значения перерегулирования. Для примера f (x) = 1.2 означает, что фактическое перерегулирование превышает целевое значение примерно на 20%, а f (x) = 0.8 означает, что фактическое перерегулирование примерно на 20% меньше целевого значения.

TuningGoal.Overshoot использование T в качестве прокси для перерегулирования, основанного на характеристиках модели второго порядка. Здесь T передаточная функция с обратной связью, которую ограничивает цель настройки. Перерегулирование настроено в области значений от 5% (T = 1) до 100% (T). TuningGoal.Overshoot неэффективно при форсировании перерегулирования ниже 5%.

Вопросы совместимости

расширить все

Поведение изменено в R2016a

Введенный в R2016a