Определите, как система с обратной связью реагирует на определенный входной сигнал при использовании Control System Tuner. Используйте образец модели, чтобы задать требуемые переходные процессы.
Transient Goal ограничивает переходный процесс от заданных входных местоположений до заданных выходных местоположений. Это требование задает, что переходный процесс тесно совпадает с ответом образца модели. Ограничение выполняется, когда относительное различие между настроенными и целевыми откликами попадает в заданный вами допуск.
Можно ограничить реакцию на импульсный, шаговый или наклонный входной сигнал. Можно также ограничить ответ на входной сигнал, который задается импульсной характеристикой заданного входного фильтра.
На вкладке Tuning Control System Tuner выберите New Goal > Transient response matching, чтобы создать переходную цель.
При настройке систем управления в командной строке используйте TuningGoal.Transient для задания переходной характеристики цели.
Используйте этот раздел диалогового окна, чтобы задать входы, вывода и открытия цикла для оценки цели настройки.
Specify response inputs
Выберите одно или несколько местоположений сигналов в модели, в которых можно применить вход. Чтобы ограничить ответ SISO, выберите однозначный входной сигнал. Например, чтобы ограничить переходный процесс из местоположения с именем 'u' в местоположение с именем 'y', нажмите
Add signal to list и выберите 'u'. Чтобы ограничить ответ MIMO, выберите несколько сигналов или векторный сигнал.
Specify response outputs
Выберите в модели одно или несколько местоположений сигнала, в которых можно измерить переходный процесс. Чтобы ограничить ответ SISO, выберите однозначный выходной сигнал. Например, чтобы ограничить переходный процесс из местоположения с именем 'u' в местоположение с именем 'y', нажмите
Add signal to list и выберите 'y'. Чтобы ограничить ответ MIMO, выберите несколько сигналов или векторный сигнал. Для систем MIMO количество выходов должно равняться количеству входов.
Compute the response with the following loops open
Выберите в модели одно или несколько местоположений сигнала, в которых можно открыть цикл обратной связи для оценки этой цели настройки. Цель настройки оценивается относительно строения разомкнутого контура, созданной открытием циклов обратной связи в идентифицируемых вами местах. Например, чтобы вычислить цель настройки с открытием в местоположении с именем 'x', нажмите
Add signal to list и выберите 'x'.
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.
Выберите форму входного сигнала для переходного процесса, который вы хотите ограничить Control System Tuner.
Impulse - Ограничьте ответ на единичный импульс.
Step - Ограничьте ответ единичным шагом. Использование Step эквивалентно использованию цели отслеживания шагов.
Ramp - Ограничьте ответ на единичный пандус, u = t.
Other - Ограничьте ответ на пользовательский входной сигнал. Задайте пользовательский входной сигнал путем ввода передаточной функции (tf или zpkмодель) в поле Use impulse response of filter. Пользовательский входной сигнал является ответом этой передаточной функции на модуль импульс.
Эта передаточная функция представляет преобразование Лапласа требуемого пользовательского входного сигнала. Например, чтобы ограничить переходную реакцию на синусоидальную волну с единичной амплитудой частоты w, введите tf(w,[1,0,w^2]). Эта передаточная функция является преобразованием Лапласа sin (wt ).
Передаточная функция, которую вы вводите, должна быть непрерывной и не может иметь полюсов в открытой правой половине плоскости. Последовательное соединение этой передаточной функции с ссылкой системой для требуемого переходного процесса не должно иметь кормового термина.
Задайте ссылку систему для нужного переходного процесса как динамическая система модель, такую как tf, zpk, или ss модель. Переходная Цель ограничивает отклик системы, чтобы тесно соответствовать реакции этой системы на входной сигнал, который вы задаете в Initial Signal Selection.
Введите имя образца модели в MATLAB® рабочая область в поле Reference Model. Кроме того, введите команду для создания подходящего образца модели, такой как tf(1,[1 1.414 1]). Этот образец модели должен быть стабильным, и последовательное соединение образца модели с входом формирующим фильтром не должно иметь термина feedthrough.
Используйте этот раздел диалогового окна, чтобы задать дополнительные характеристики цели переходного процесса.
Keep % mismatch below
Задайте относительную ошибку соответствия между фактическим (настроенным) переходным процессом и целевым ответом. Увеличьте это значение, чтобы ослабить соответствующий допуск. Относительная ошибка соответствия, erel, определяется как:
y (<reservedrangesplaceholder7>) - yref (<reservedrangesplaceholder5>) - несоответствие ответа, и 1 - <reservedrangesplaceholder4> <reservedrangesplaceholder3> (<reservedrangesplaceholder2>) (<reservedrangesplaceholder1>) является переходным фрагментом yref (отклонение от установившегося значения или траектории). обозначает энергию сигнала (2-норма). Зазор можно понять как отношение среднего корня квадрата (RMS) несоответствия RMS переходного процесса ссылки.
Adjust for amplitude of input signals и Adjust for amplitude of output signals
Для цели настройки MIMO, когда выбор модулей приводит к смешению малых и больших сигналов в разных каналах отклика, эта опция позволяет вам задать относительную амплитуду каждого входа в векторно значимых сигналах. Эта информация используется для масштабирования недиагональных членов в передаточной функции от входов цели настройки до выходов. Это масштабирование гарантирует, что поперечные связи измеряются относительно амплитуды каждого опорного сигнала.
Когда для этих опций задано значение Noограничиваемая передаточная функция с обратной связью не масштабируется для относительных амплитуд сигнала. Когда выбор модулей приводит к смешению малых и больших сигналов, использование немасштабированной передаточной функции может привести к плохим результатам настройки. Установите значение опции Yes для обеспечения относительных амплитуд входных и выходных сигналов вашей передаточной функции.
Например, предположим, что цель настройки ограничивает передаточную функцию с 2 входами, 2 выходами. Предположим далее, что второй входной сигнал передаточной функции имеет тенденцию быть примерно в 100 раз больше, чем первый сигнал. В этом случае выберите Yes и вводите [1,100] в Amplitudes of input signals текстовом поле.
Амплитуда сигнала регулировки заставляет цель настройки оцениваться на масштабированной передаточной функции Do–1T (s) Di, где T (s) является немасштабированной передаточной функцией. Do и Di являются диагональными матрицами с Amplitudes of output signals и Amplitudes of input signals значениями на диагонали, соответственно.
Значение по умолчанию, No, означает, что масштабирование не применяется.
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 2:4 в Only Models текстовом поле.
Для получения дополнительной информации о настройке для нескольких моделей см. «Робастные подходы к настройке» (Robust Control Toolbox).
Когда вы используете это требование для настройки системы управления, Control System Tuner пытается применить нулевое сквозное соединение (D = 0) при переносе, который ограничивает потребность. Нуль сквозного соединения накладывается, потому что H 2 норма, и, следовательно, значение цели настройки (см. Алгоритмы), бесконечно для систем непрерывного времени с ненулевым сквозным соединением .
Control System Tuner обеспечивает нулевое сквозное соединение путем фиксации к нулю всех настраиваемых параметров, которые способствуют передаточному термину. Control System Tuner возвращает ошибку, когда исправление этих настраиваемых параметров недостаточно для обеспечения нулевого сквозного соединения. В таких случаях необходимо изменить требование или структуру управления или вручную зафиксировать некоторые настраиваемые параметры своей системы к значениям, которые устраняют срок подачи.
Когда ограниченная передаточная функция имеет несколько настраиваемых блоков последовательно, подход программного обеспечения к обнулению всех параметров, которые способствуют общему сквозному соединению, может быть консервативным. В этом случае достаточно обнулить срок подачи одного из блоков. Если вы хотите контролировать, какой блок имеет сквозное соединение, фиксированный к нулю, можно вручную исправить сквозное соединение настраиваемого блока по своему выбору.
Чтобы исправить параметры настраиваемых блоков к заданным значениям, смотрите Просмотр и Изменение Параметризации Блоков в Control System Tuner.
Эта цель настройки также накладывает неявное ограничение устойчивости на передаточную функцию с обратной связью между заданными входами и выходами, оцениваемыми с циклами, открытыми в заданных местах открытия цикла. Динамика, на которую влияет это неявное ограничение, является stabilized dynamics для этой цели настройки. Опции Minimum decay rate и Maximum natural frequency настройки управляют нижней и верхней границами на этих неявно ограниченной динамике. Если оптимизация не соответствует границам по умолчанию или если границы по умолчанию конфликтуют с другими требованиями, на вкладке Tuning используйте Tuning Options, чтобы изменить значения по умолчанию.
Когда вы настраиваете систему управления, программное обеспечение преобразует каждую цель настройки в нормализованное скалярное значение f (x). Здесь x является вектором свободных (настраиваемых) параметров в системе управления. Затем программа настраивает значения параметров так, чтобы минимизировать f (x) или f (x) ниже 1, если требование настройки является жестким ограничением.
Для Transient Goal f (x) основывается на относительном промежутке между настроенной характеристикой и целевой характеристикой:
y (<reservedrangesplaceholder7>) - yref (<reservedrangesplaceholder5>) - несоответствие ответа, и 1 - <reservedrangesplaceholder4> <reservedrangesplaceholder3> (<reservedrangesplaceholder2>) (<reservedrangesplaceholder1>) является переходным фрагментом yref (отклонение от установившегося значения или траектории). обозначает энергию сигнала (2-норма). Зазор можно понять как отношение среднего корня квадрата (RMS) несоответствия RMS переходного процесса ссылки.
