Быстрый Цикл настройка
Цель
Настройка циклов обратной связи SISO или MIMO с помощью подхода формирования циклов в Control System Tuner.
Описание
Quick Цикла Tuning позволяет вам настроить систему так, чтобы она соответствовала разомкнутому контуру и требованиям по запасу устойчивости усилению без явного создания целей настройки, которые захватывают эти требования. Вы задаете цикл обратной связи, чей разомкнутый коэффициент усиления вы хотите сформировать путем определения сигналов привода (управляет) и сигналов датчика (измерения), которые образуют цикл. Сигналы привода являются сигналами, которые управляют объектом. Сигналы датчика являются выходами объекта управления, которые поступают назад в контроллер.
Вы вводите целевой цикл полосу пропускания и желаемый коэффициент усиления и запасов по фазе. Можно также задать ограничения на местоположения полюсов настроенной системы, чтобы исключить быструю динамику. Control System Tuner автоматически создает цели настройки, которые захватывают ваши спецификации и обеспечивают интегральное действие на частотах ниже полосы пропускания целевого цикла.
Создание
На вкладке Tuning Control System Tuner выберите New Goal > Quick Loop Tuning, чтобы задать требования к формированию контура.
Эквивалентный код командной строки
При настройке систем управления в командной строке используйте looptune (for slTuner) (Simulink Control Design) или looptune для настройки циклов обратной связи с помощью подхода формирования контура.
Выбор цикла обратной связи
Используйте этот раздел диалогового окна, чтобы задать входы, вывода и открытия цикла для оценки цели настройки.
Specify actuator signals (controls)
Определите один или несколько сигналов в вашей модели как сигналы привода. Это входные сигналы, которые управляют объектом. Чтобы настроить цикл обратной связи SISO, выберите односторонний входной сигнал. Чтобы настроить цикл MIMO, выберите несколько сигналов или векторный сигнал.
Specify sensor signals (measurements)
Определите один или несколько сигналов в вашей модели как сигналы датчика. Это выходы объекта управления, которые обеспечивают обратную связь с контроллером. Чтобы настроить цикл обратной связи SISO, выберите односторонний входной сигнал. Чтобы настроить цикл MIMO, выберите несколько сигналов или векторный сигнал.
Compute the response with the following loops open
Укажите дополнительные местоположения, в которых можно открыть циклы обратной связи для настройки цикла, заданной сигналами управления и измерения.
Quick Loop Tuning настраивает разомкнутую характеристику цикла, заданную сигналами управления и измерения. Если необходимо, чтобы ваши спецификации для этого цикла применялись с другими циклами обратной связи в системе, укажите местоположения открытия контура в этом разделе диалогового окна. Для примера, если вы настраиваете систему управления с каскадным контуром с внутренним циклом и внешним контуром, можно хотеть настроить внутренний цикл с открытым внешним контуром.
Совет
Чтобы выделить любой выбранный сигнал в Simulink® модель, click. 
Чтобы удалить сигнал из входного или выходного списка, нажмите. 
Когда вы выбрали несколько сигналов, можно переупорядочить их, используя
и. 
Для получения дополнительной информации о том, как задать местоположения сигналов для цели настройки, смотрите Задать цели для интерактивной настройки.
Желаемые цели
Этот раздел диалогового окна используется для определения требуемых характеристик настроенной системы. Control System Tuner преобразует их в Цикл Shape, Margin и Poles.
Target gain crossover region
Задайте частотную область значений, в котором коэффициент усиления без разомкнутого контура должен пересекать 0 дБ. Задайте область значений частоты как вектор-строка вида
[min,max], выраженная в частотных модулях вашей модели. Кроме того, если вы задаете одну целевую частоту,wc, целевая область значений принимается как[wc/10^0.1,wc*10^0.1], илиwc± 0,1 декады.Gain margin (db)
Задайте требуемый запас по амплитуде в децибелах. Для циклов обратной связи MIMO это требование гарантирует стабильность для изменений усиления во всех каналах обратной связи. Коэффициент усиления может изменяться во всех каналах обратной связи одновременно и на разную величину в каждом канале. Дополнительные сведения о полях диска см. в разделе Анализ устойчивости с использованием полей диска (Robust Control Toolbox).
Phase margin (degrees)
Задайте требуемый запас по фазе в степенях. Для циклов обратной связи MIMO это требование гарантирует стабильность для изменений фазы во всех каналах обратной связи. Фаза может изменяться во всех каналах обратной связи одновременно и на разную величину в каждом канале. Дополнительные сведения о полях диска см. в разделе Анализ устойчивости с использованием полей диска (Robust Control Toolbox).
Keep poles inside the following region
Задайте минимальную скорость распада и максимальную естественную частоту для полюсов с обратной связью настроенной системы. В то время как другие опции Quick Loop Tuning задают характеристики отклика без разомкнутого контура, эти спецификации применяются к динамике замкнутого цикла.
Минимальная скорость распада, которую вы вводите, ограничивает положения полюса с обратной связью следующим образом:
Re(s) < -mindecay, для систем непрерывного времени.log(|z|) < -mindecay*Ts, для систем в дискретном времени с шагом расчетаTs.
Максимальная частота, которую вы вводите, ограничивает полюса с обратной связью, чтобы удовлетворить
|s| < maxfreqдля непрерывного времени, или|log(z)| < maxfreq*Tsдля систем в дискретном времени с шагом расчетаTs. Это ограничение препятствует быстрой динамике в системе с обратной связью.
Опции
Этот раздел диалогового окна используется для определения дополнительных характеристик.
Apply goal to
Используйте эту опцию при настройке нескольких моделей сразу, таких как массив моделей, полученных путем линеаризации модели Simulink в различных рабочих точках или значениях параметров блоков. По умолчанию активные цели настройки применяются для всех моделей. Чтобы применить требование настройки для подмножества моделей в массиве, выберите Only Models. Затем введите индексы массива моделей, для которых применяется цель. Например, предположим, что вы хотите применить цель настройки ко второй, третьей и четвертой моделям в массиве моделей. Чтобы ограничить применение требования, введите
2:4в Only Models текстовом поле.Для получения дополнительной информации о настройке для нескольких моделей см. «Робастные подходы к настройке» (Robust Control Toolbox).
Алгоритмы
Control System Tuner использует looptuneSetup (for slTuner) (Simulink Control Design) или looptuneSetup для преобразования спецификаций Quick Loop Tuning в цели настройки.