Field Oriented Control Autotuner

Автоматически и последовательно настройте несколько ПИД циклов управления в векторном управлении

  • Библиотека:
  • Motor Control Blockset/Элементы управления/Контроллеры

Описание

Блок Field Oriented Control Autotuner позволяет вам автоматически настроить ПИД циклов управления в векторном управлении (FOC) в режиме реального времени. Для получения дополнительной информации о векторном управлении смотрите Векторное управление (FOC).

Можно автоматически настроить ПИД-регуляторы, связанные со следующими циклами:

  • Ток по оси D цикла

  • Квадратурная ось (q-ось) тока цикла

  • Цикл скорости

  • Цикл потока

Для каждого цикла, который настраивает блок, Field Oriented Control Autotuner блок выполняет эксперимент автотунирования в закрытом цикле без параметрической модели, связанной с этим циклом. Блок позволяет вам задать порядок настройки циклов управления. Когда эксперимент по настройке выполняется для одного цикла, блок не влияет на другие циклы. Во время эксперимента блок:

  1. Вводит тестовый сигнал в объект, сопоставленный с этим циклом, чтобы собрать входно-выходные данные объекта и оценить частотную характеристику в реальном времени. Тестовый сигнал является комбинацией синусоидальных сигналов возмущения, добавленных поверх входа объекта.

  2. В конце эксперимента настраивает ПИД-регулятор параметры на основе предполагаемых частотных характеристик объекта вблизи целевой полосы пропускания.

  3. Записывает обновлённые коэффициенты ПИД на выходе блока, что позволяет перенести новые усиления на существующие контроллеры и подтвердить эффективность замкнутой системы.

Можно использовать блок Field Oriented Control Autotuner для настройки существующих ПИД-регуляторов в структуре FOC. Если у вас нет начальных ПИД-регуляторов, можно использовать рабочий процесс Оценка коэффициентов усиления из Параметров двигателя для их получения. Затем можно использовать блок Field Oriented Control Autotuner для уточнения или повторной обработки.

Если у вас есть продукт генерации кода, такой как Simulink® Coder™ можно сгенерировать код, который реализует алгоритм настройки на оборудовании, позволяя вам настраиваться в режиме реального времени, используя или не используя Simulink, чтобы управлять процессом автотунирования.

Если у вас есть машина, смоделированная в Simulink с Motor Control Blockset™ и начальная структура FOC с ПИД-регуляторами, можно выполнить автонастройку ПИД-регулятора с обратной связью против смоделированной машины. Это позволяет вам предворительно просмотреть реакцию объекта и настроить настройки для автонастройки ПИД-регулятора перед настройкой контроллера в режиме реального времени.

Блок поддерживает генерацию кода с Simulink Coder, Embedded Coder®, и Simulink PLC Coder™. Он не поддерживает генерацию кода с HDL Coder™. Для приложений реального времени разверните сгенерированный код на оборудовании быстрого прототипирования, таком как Speedgoat машины реального времени.

Дополнительные сведения об использовании блока Field Oriented Control Autotuner см. в разделе «Как использовать блок Autotuner для векторного управления».

Этот блок требует программного обеспечения Simulink Control Design™.

Порты

Вход

расширить все

Этот порт принимает выход контроллера оси D PID_daxis, который является выходом ПИД-регулятора, который регулирует ток d-оси двигателя. Контроллер генерирует ссылка напряжения Vd_ref, в то время как блок автотюнера FOC генерирует возмущения, используемые во время эксперимента настройки для цикла тока d-оси.

Figure showing d-axis current loop connection with autotuner

Зависимости

Чтобы включить этот порт, выберите Tune D-axis current loop.

Типы данных: single | double

Этот порт принимает ток d-оси, полученный из измеренных (измеренных или оцененных) токов двигателя.

Зависимости

Чтобы включить этот порт, выберите Tune D-axis current loop.

Типы данных: single | double

Этот порт принимает выход контроллера q-оси PID_qaxis, который является выходом ПИД-регулятора, который регулирует q-составляющую тока двигателя. Контроллер генерирует напряжение q-составляющей ссылки Vq_ref, в то время как блок автотюнера FOC генерирует возмущения, используемые во время эксперимента настройки для текущего цикла q-оси.

Figure showing q-axis current loop connection with autotuner

Зависимости

Чтобы включить этот порт, выберите Tune Q-axis current loop.

Типы данных: single | double

Этот порт принимает ток q-оси, полученный из измеренных (измеренных или оцененных) токов двигателя.

Зависимости

Чтобы включить этот порт, выберите Tune Q-axis current loop.

Типы данных: single | double

Этот порт принимает выходы контроллера скорости PID_speed, который является выходом ПИД-регулятора, который регулирует скорость двигателя. Контроллер генерирует ток q-составляющей ссылки Iq_ref, в то время как блок автотюнера FOC генерирует возмущения, используемые во время эксперимента настройки для цикла скорости.

Figure showing speed loop connection with autotuner

Зависимости

Чтобы включить этот порт, выберите Tune speed loop.

Типы данных: single | double

Этот порт принимает измеренную (измеренную или оцененную) скорость от двигателя.

Зависимости

Чтобы включить этот порт, выберите Tune speed loop.

Типы данных: single | double

Этот порт принимает выход контроллера потока PID_flux, который является выходом ПИД-регулятора, который регулирует поток двигателя. Контроллер генерирует ссылку тока по оси D Id_ref, в то время как блок автотюнера FOC генерирует возмущения, используемые во время эксперимента настройки для цикла потока.

Figure showing flux loop connection with autotuner

Для синхронного двигателя с постоянными магнитами (PMSM) нет контроллера цикла потока, поскольку поток ротора фиксирован и Id_ref установлено в нуль. В некоторых приложениях вы можете предоставить отрицательное Id_ref значение для осуществления управления ослаблением поля и достижения более высоких скоростей ротора за счет увеличения тока.

Зависимости

Чтобы включить этот порт, выберите Tune flux loop.

Типы данных: single | double

Этот порт принимает измеренный (измеренный или оцененный) поток от двигателя.

Зависимости

Чтобы включить этот порт, выберите Tune flux loop.

Типы данных: single | double

Чтобы внешне запустить и остановить процесс автотунирования, предоставьте сигнал в start/stop порт и ActiveLoop порт.

  • Эксперимент начинается, когда значение сигнала изменяется с отрицательного или с нулевого на положительное.

  • Эксперимент останавливается, когда значение сигнала изменяется с положительного на отрицательное или нулевое.

На время эксперимента для каждого цикла блок инжектирует синусоидальные возмущения на входе объекта, связанном с контуром, вблизи номинальной рабочей точки, чтобы собрать входно-выходные данные и оценить частотную характеристику. Когда эксперимент останавливается, блок вычисляет коэффициенты ПИД на основе частотных характеристик объекта, оцененных вблизи целевой полосы пропускания.

Когда эксперимент не запускается, блок не вводит никаких возмущений на входах объекта. В этом состоянии блок не влияет на поведение объекта или контроллера.

Обычно можно использовать сигнал, который изменяется от 0 до 1, чтобы начать эксперимент, и от 1 до 0, чтобы остановить его. Примите во внимание следующее, когда вы конфигурируете start/stop сигнал.

  • Запустите эксперимент, когда двигатель находится в желаемой рабочей точке равновесия. Используйте начальный контроллер, чтобы привести двигатель в рабочую точку.

  • Избегайте любых входных или выходных нарушений порядка на двигателе во время эксперимента. Если ваша существующая система с обратной связью имеет хорошее подавление помех, то эксперимент может справиться с небольшими нарушениями порядка. В противном случае большие нарушения порядка могут исказить выход объекта и уменьшить точность оценки частотной характеристики.

  • Пусть эксперимент продлится достаточно долго, чтобы алгоритм собрал достаточные данные для хорошей оценки на всех зондируемых им частотах. Существует два способа определить, когда остановить эксперимент:

    • Определите длительность эксперимента заранее. Консервативная оценка длительности эксперимента составляет 200/ ωc, где ωc - целевая полоса пропускания.

    • Наблюдайте сигнал в convergence выдать, и остановить эксперимент, когда сигнал стабилизируется около 100%.

  • Когда вы останавливаете эксперимент, блок вычисляет настроенные коэффициенты ПИД и обновляет сигнал в pid gains порт.

Можно настроить любую логику, подходящую для вашего приложения, чтобы контролировать начало и времена остановки эксперимента. The start/stop сигнал задается вместе с ActiveLoop. ActiveLoop принимает целочисленные значения от 1 до 4 и определяет, какой цикл будет настроен.

Кроме того, если вы настраиваете в симуляции или режиме external mode, можно задать последовательность эксперимента по настройке, время запуска и длительность в параметрах блоков.

Зависимости

Чтобы включить этот порт, на вкладке Block в разделе Parameters Source, выберите Use external source for start/stop of experiment.

Типы данных: single | double

Установите ActiveLoop значение для определения цикла, которые следует настроить при предоставлении внешнего источника для времени начала и остановки эксперимента настройки.

ActiveLoop ЗначениеЦикл для настройки
1D-axis токовый цикл
2Q-axis токовый цикл
3Speed цикл
4Flux цикл

Можно сконфигурировать любую логику, подходящую для вашего приложения, наряду с start/stop порт для управления последовательностью и временем, в которое запускается эксперимент настройки цикла. ActiveLoop принимает целочисленные значения от 1 до 4 и задает цикл, который будет настроен. Любое другое число приведет к тому, что настройка не будет происходить независимо от start/stop сигнал. Для примера, когда вы задаете постоянное значение 2 в ActiveLoop и сигнал при start/stop поднимается, блок начинает эксперимент настройки для q-составляющей тока цикла.

Также можно задать последовательность эксперимента по настройке, время запуска и длительность в параметрах блоков.

Зависимости

Чтобы включить этот порт, на вкладке Block в разделе Parameters Source, выберите Use external source for start/stop of experiment.

Типы данных: single | double

Укажите значения для Target bandwidth (rad/sec) параметр для каждого цикла, который будет настроен. Если вы настраиваете несколько циклов, можно задать пропускную способность как вектор или шину, записи которой соответствуют целевой пропускной способности для циклов в следующем порядке:

  • Ток по оси D цикла

  • Ток по оси Q цикла

  • Цикл скорости

  • Цикл потока

Векторный сигнал должен быть задан как N-by-1 или 1-by-N сигнал или, если задан как шина, должен иметь N элементов, где N - количество циклов, которые нужно настроить. Например, если вы настраиваете контур тока q-оси и цикл скорости и задаете вектор [5000, 200] в этом порте, блок настраивает токовый контроллер q-оси с целевой шириной полосы 5000 рад/сек и контроллер цикла скорости с целевой шириной полосы 200 рад/сек.

Если вы настраиваете несколько циклов и задаете скалярное значение в этом порте, то блок использует ту же целевую полосу пропускания, чтобы настроить все контроллеры. Для эффективного каскадного регулирования внутренние циклы управления (d-ось и q-ось) должны реагировать намного быстрее, чем внешние циклы управления (поток и скорость). Поэтому при настройке нескольких циклов необходимо задать целевую пропускную способность в виде вектора или сигнала шины.

Кроме того, можно задать целевую пропускную способность для отдельных циклов в параметрах блоков. Для получения дополнительной информации о том, как выбрать полосу пропускания, смотрите описание этого параметра.

Зависимости

Чтобы включить этот порт, на вкладке Block в разделе Parameters Source, выберите Use external source for bandwidth.

Типы данных: single | double

Задайте значение для Target phase margin (degrees) параметр для каждого цикла, который будет настроен. Если вы настраиваете несколько циклов, можно задать target PM как вектор или шина, значения которой соответствуют целевому запасу по фазе для циклов в этом порядке:

  • Ток по оси D цикла

  • Ток по оси Q цикла

  • Цикл скорости

  • Цикл потока

Векторный сигнал должен быть задан как N-by-1 или 1-by-N сигнал или, если задан как шина, должен иметь N элементов, где N - количество циклов, которые нужно настроить. Например, если вы настраиваете контур тока q-оси и контур скорости, и задаете вектор [60, 45] в этом порте, блок настраивает токовый контроллер q-оси с целевым запасом по фазе 60 степеней и контроллер цикла скорости с целевым запасом по фазе 45 степеней.

Если вы настраиваете несколько циклов и задаете скалярное значение в этом порте, то блок использует тот же целевой запас по фазе, чтобы настроить все контроллеры.

Кроме того, можно задать целевой запас по фазе для отдельных циклов в параметрах блоков. Для получения дополнительной информации о том, как выбрать целевой запас по фазе, смотрите описание этого параметра.

Зависимости

Чтобы включить этот порт, на вкладке Block в разделе Parameters Source, выберите Use external source for target phase margin.

Типы данных: single | double

Задайте значение для Sine Amplitudes параметр для каждого цикла, который будет настроен. Задайте одно из следующих значений:

  • Вектор длины 5 чтобы задать разную амплитуду у каждого из [1/10, 1/3, 1, 3, 10] ωc , где ωc является целевой полосой пропускания для настройки.

  • N-by-5 матрица, где N - количество циклов, которые нужно настроить. Каждая строка должна иметь длину 5, чтобы задать разную амплитуду для каждой из [1/10, 1/3, 1, 3, 10] ωc .

Если вы настраиваете несколько циклов и задаете вектор длины, 5 в этом порте, то блок использует заданную амплитуду для всех циклов в каждом из [1/10, 1/3, 1, 3, 10] ωc соответствующий этому циклу.

Кроме того, можно задать синусоидальную амплитуду возмущения для отдельных циклов в параметрах блоков. Для получения дополнительной информации см. описание параметра.

Зависимости

Чтобы включить этот порт, на вкладке Block в разделе Parameters Source, выберите Use external source for sine amplitudes.

Типы данных: single | double

Выход

расширить все

Входной параметр возмущения, используемый для оценки модели данных частотной характеристики, сопоставленной с циклом управления током d-оси. Введите сигнал возмущения от этого порта с помощью блока сумм на выход ПИД-регулятора, которая регулирует ток d-оси.

  • Когда эксперимент выполняется, блок генерирует сигналы возмущения в этом порту.

  • Когда эксперимент не запускается, сигнал в этом порте равен нулю. В этом состоянии блок не влияет на объект.

Зависимости

Чтобы включить этот порт, выберите Tune D-axis current loop.

Типы данных: single | double

Входной параметр возмущения, используемый для оценки модели данных частотной характеристики, сопоставленной с циклом управления тока q-оси. Введите этот сигнал возмущения от этого порта с помощью блока сумм на выход ПИД-регулятора, который регулирует ток q-оси.

  • Когда эксперимент выполняется, блок генерирует сигналы возмущения в этом порту.

  • Когда эксперимент не запускается, сигнал в этом порте равен нулю. В этом состоянии блок не влияет на объект.

Зависимости

Чтобы включить этот порт, выберите Tune Q-axis current loop.

Типы данных: single | double

Входной параметр возмущения, используемый для оценки модели данных частотной характеристики, сопоставленной с циклом управления скорости двигателя. Введите этот сигнал возмущения от этого порта с помощью блока сумм с выходом ПИД-регулятора, который регулирует скорость двигателя.

  • Когда эксперимент выполняется, блок генерирует сигналы возмущения в этом порту.

  • Когда эксперимент не запускается, сигнал в этом порте равен нулю. В этом состоянии блок не влияет на объект.

Зависимости

Чтобы включить этот порт, выберите Tune speed loop.

Типы данных: single | double

Входной параметр возмущения, используемый для оценки модели данных частотной характеристики, сопоставленной с циклом управления потоком двигателя. Введите этот сигнал возмущения от этого порта с помощью блока сумм на выход ПИД-регулятора, который регулирует редактирование потока двигателя.

  • Когда эксперимент выполняется, блок генерирует сигналы возмущения в этом порту.

  • Когда эксперимент не запускается, сигнал в этом порте равен нулю. В этом состоянии блок не влияет на объект.

Зависимости

Чтобы включить этот порт, выберите Tune flux loop.

Типы данных: single | double

Этот 4-элементный сигнал шины содержит настроенные ПИД- P, I, D и коэффициент фильтра, N для каждого контура управления, который настраивает блок. Эти значения соответствуют P, I, D, и N параметры в выражениях, заданных в Form параметр. Первоначально значения 0, 0, 0 и 100, соответственно. Блок обновляет значения, когда эксперимент заканчивается. Сигнал шины, соответствующий каждому циклу, который настраивает блок, всегда имеет четыре элемента, даже если вы не настраиваете контроллер.

Типы данных: single | double

Блок использует сигналы возмущения, чтобы оценить частотную характеристику объекта, сопоставленного с каждым циклом, на нескольких частотах вокруг целевой полосы для настройки. convergence указывает, насколько близка к завершению оценка частотной характеристики объекта. Как правило, это значение быстро увеличивается примерно до 90% после начала эксперимента, а затем постепенно сходится к более высокому значению. Остановите эксперимент, когда он выровняется около 100%.

Типы данных: single | double

Этот порт выводит предполагаемый запас по фазе, достигнутый настроенным контроллером для последнего настроенного цикла, в степенях. Блок обновляет это значение, когда эксперимент по настройке заканчивается для каждого цикла. Предполагаемый запас по фазе вычисляется из угла G (jωc) C (jωc), где G является оценочным объектом для этого цикла, C является настроенным контроллером, а ωc - частота среза (полоса пропускания). Предполагаемый запас по фазе может отличаться от целевого запаса по фазе, заданного Target phase margin (degrees) параметр. Это является показателем робастности и устойчивости, достигнутых настроенной системой.

  • Как правило, предполагаемый запас по фазе близок к целевому запасу по фазе. В целом, чем больше значение, тем более устойчива настроенная система, и тем меньше перерегулирования.

  • Отрицательный запас по фазе указывает, что система с обратной связью может быть нестабильной.

Зависимости

Чтобы включить этот порт, на вкладке Block, выберите Estimated phase margin achieved by tuned controllers.

Типы данных: single | double

Этот порт выводит данные частотной характеристики, оцененные экспериментом для последнего настроенного цикла. Первоначально значение в frd является [0, 0, 0, 0, 0]. Во время эксперимента блок вводит сигналы на частотах [1/10, 1/3, 1, 3, 10] ωc, где ωc является целевой полосой пропускания. В каждом шаге расчета во время эксперимента блок обновляется frd с вектором, содержащим комплексную частотную характеристику на каждой из этих частот. Можно использовать прогресс ответа как альтернативу convergence для изучения сходимости оценки. Когда эксперимент останавливается, блок обновляется frd с конечной оценочной частотной характеристикой, используемой для вычисления коэффициентов ПИД.

Зависимости

Чтобы включить этот порт, на вкладке Block, выберите Plant frequency responses near bandwidth.

Типы данных: single | double

Этот порт выводит вектор, содержащий вход объекта управления и выход объекта для последнего настроенного цикла или цикла, который в данный момент настраивается. Эти значения являются входом и выходом объекта управления в номинальной рабочей точке, в которой блок выполняет эксперимент.

Зависимости

Чтобы включить этот порт, на вкладке Block, выберите Plant nominal input and output.

Типы данных: single | double

Этот 4-элементный сигнал шины указывает, активен ли эксперимент настройки для каждого цикла, настроенного блоком или нет. Для каждого сигнала в шине порт выводит логическое значение 1 (true) для цикла, когда эксперимент настройки выполняется. Значение логически 0 (false) когда эксперимент закончен или еще не начался. Можно использовать этот порт, чтобы инициировать обновление коэффициентов ПИД для отдельных циклов.

Зависимости

Чтобы включить этот порт, на вкладке Block отключите Use external source for start/stop of experiment и выберите Start/stop of autotuning process.

Типы данных: single | double

Параметры

расширить все

Используйте этот параметр, чтобы включить или отключить ток оси D цикла автоматической настройки.

Программное использование

Параметры блоков: TuneDaxisLoop
Тип: Вектор символов
Значения: 'on' | 'off'
По умолчанию: 'on'

Используйте этот параметр, чтобы включить или отключить ток q-оси цикла автоматической настройки.

Программное использование

Параметры блоков: TuneQaxisLoop
Тип: Вектор символов
Значения: 'on' | 'off'
По умолчанию: 'on'

Используйте этот параметр, чтобы включить или отключить автоподстройку цикла скорости.

Программное использование

Параметры блоков: TuneSpeedLoop
Тип: Вектор символов
Значения: 'on' | 'off'
По умолчанию: 'on'

Используйте этот параметр, чтобы включить или отключить автоподстройку цикла потока.

Программное использование

Параметры блоков: TuneSpeedLoop
Тип: Вектор символов
Значения: 'on' | 'off'
По умолчанию: 'on'

Выберите этот параметр, чтобы включить ту же настройку и настройки эксперимента для циклов тока оси D и оси Q. При включении блок использует те же настройки контроллера, целевую полосу пропускания, запас по фазе и другие настройки эксперимента, чтобы настроить d-ось и q-ось текущих циклов.

Программное использование

Параметры блоков: UseSameSettingsInner
Тип: Вектор символов
Значения: 'off' | 'on'
По умолчанию: 'off'

Выберите этот параметр, чтобы включить ту же настройку и настройки эксперимента для циклов скорости и потока. При включении блок использует те же настройки контроллера, целевую полосу пропускания, запас по фазе и другие настройки эксперимента, чтобы настроить циклы скорости и потока.

Программное использование

Параметры блоков: UseSameSettingsOuter
Тип: Вектор символов
Значения: 'off' | 'on'
По умолчанию: 'off'

Вкладка Настройка

По умолчанию блок запускает настройку для каждого цикла в то же шаг расчета, что и вы задаете в параметре Controller sample time (sec) для этого цикла. Включите этот параметр, чтобы запустить настройку со скоростью дискретизации, которая отличается от скорости дискретизации ПИД-регуляторов, которую вы настраиваете, и эксперимента по оценке частотной характеристики, выполненного блоком. Алгоритм настройки коэффициента ПИД является в вычислительном отношении интенсивным, и когда вы хотите развернуть блок на оборудовании и настроить контроллер с быстрым шагом расчета, некоторое оборудование может не выполнить вычисление коэффициента ПИД за один временной шаг. Чтобы уменьшить требования к пропускной способности оборудования, задайте шаг расчета настройки медленнее, чем шаг расчета контроллера, используя параметр Tuning sample time (sec).

Зависимости

Чтобы включить этот параметр, установите Time Domain равным discrete-time.

Программное использование

Параметры блоков: UseTuningTs
Тип: Вектор символов
Значение 'off' | 'on'
По умолчанию: 'off'

Задайте шаг расчета алгоритма настройки в секундах.

Если вы намерены развернуть блок на оборудовании с ограниченными степенями обработки и хотите настроить контроллер с быстрым шагом расчета, задайте шаг расчета, чтобы алгоритм настройки запусков с меньшей скоростью, чем ПИД-регуляторы, который вы настраиваете. Для каждого цикла, который вы настраиваете, после окончания эксперимента по оценке частотной характеристики, настройка контроллера происходит во шаге расчета, заданном в этом параметре.

Зависимости

Чтобы включить этот параметр, выберите Use different sample time for tuning.

Программное использование

Параметры блоков: TsTuning
Тип: скаляр
Значение положительная скалярная величина
По умолчанию: 0.2
D-составляющая тока Цикла

Задайте тип ПИД-регулятора, сопоставленный с текущим циклом управления оси D.

Тип контроллера указывает, какие действия присутствуют в контроллере, который регулирует цикл. Для автонастройки ПИД-регулятора доступны следующие типы контроллеров:

  • P - Только пропорциональный

  • I - Только интеграл

  • PI - Пропорциональный и интегральный

  • PD - Пропорциональный и производный

  • PDF - Пропорциональная и производная с производным фильтром

  • PID - Пропорциональный, интегральный и производная

  • PIDF - Пропорциональный, интегральный и производная с производным фильтром

Убедитесь, что тип контроллера соответствует контроллеру, который регулирует цикл.

Программное использование

Параметры блоков: PIDTypeDaxis
Тип: Вектор символов
Значения: 'P' | 'I' | 'PI' | 'PD' | 'PDF' | 'PID' | 'PIDF'
По умолчанию: 'PI'

Укажите форму ПИД-регулятора, связанную с текущим циклом управления оси D.

Форма контроллера определяет интерпретацию коэффициентов ПИД P, I, D и N.

  • Parallel - В Parallel форма, передаточная функция контроллера PIDF в дискретном времени,

    C=P+IFi(z)+D[N1+NFd(z)],

    где Fi (z) и Fd (z) являются интегратором и формулами фильтра (см. Integrator method и Filter method).

    Другие действия контроллера равны установке P, I или D на нуль.

  • Ideal - В Ideal форма, передаточная функция контроллера PIDF в дискретном времени,

    C=P[1+IFi(z)+D(N1+NFd(z))].

    Другие действия контроллера равны установке D на нуль или установке I на Inf. (В идеальной форме контроллер должен иметь пропорциональное действие.)

Убедитесь, что форма контроллера соответствует контроллеру, который регулирует цикл.

Настраиваемый: Да

Программное использование

Параметры блоков: PIDFormDaxis
Тип: Вектор символов
Значения: 'Parallel' | 'Ideal'
По умолчанию: 'Parallel'

Задайте шаг расчета вашего ПИД-регулятора, сопоставленной с током по оси D цикла управления в секундах. Это значение также устанавливает шаг расчета для эксперимента, выполненного блоком.

Чтобы выполнить настройку ПИД, блок измеряет информацию частотной характеристики до частоты, в 10 раз превышающей целевую полосу пропускания. Чтобы гарантировать, что эта частота - меньше, чем частота Найквиста, целевая пропускная способность ωc должна удовлетворить <reservedrangesplaceholder4> <reservedrangesplaceholder3>  0.3 , где <reservedrangesplaceholder2> <reservedrangesplaceholder1> - шаг расчета контроллера, когда Вы определяете с Controller sample time (sec) параметр.

Убедитесь, что шаг расчета контроллера соответствует контроллеру, который регулирует цикл.

Совет

Если вы хотите запустить развернутый блок с различными шагами расчета в вашем приложении, установите этот параметр равным -1 и поместите блок в Triggered Subsystem. Затем инициируйте подсистему в требуемый шаг расчета. Если вы не планируете изменять шаг расчета после развертывания, задайте фиксированный и конечный шаг расчета.

Программное использование

Параметры блоков: TsDaxis
Тип: скаляр
Значение положительная скалярная величина | -1
По умолчанию: 0.001

Задайте дискретную формулу интегрирования для термина интегратор в вашем контроллере. В дискретном времени передаточная функция ПИД-регулятора, принятая блоком, является

C=P+IFi(z)+D[N1+NFd(z)],

в параллельной форме, или в идеальной форме,

C=P[1+IFi(z)+D(N1+NFd(z))].

Для контроллера шага расчета Ts, Integrator method параметр определяет формулу Fi следующим образом.

Метод интегратораFi
Forward Euler

Tsz1

Backward Euler

Tszz1

Trapezoidal

Ts2z+1z1

Для получения дополнительной информации об относительных преимуществах каждого метода смотрите Discrete PID Controller страницы с описанием блока.

Убедитесь, что метод интегратора контроллера соответствует контроллеру, который регулирует цикл.

Настраиваемый: Да

Зависимости

Этот параметр активируется, когда контроллер включает интегральное действие.

Программное использование

Параметры блоков: IntegratorMethodDaxis
Тип: Вектор символов
Значения: 'Forward Euler' | 'Backward Euler' | 'Trapezoidal'
По умолчанию: 'Forward Euler'

Задайте дискретную формулу интегрирования для термина производного фильтра в вашем контроллере. В дискретном времени передаточная функция ПИД-регулятора, принятая блоком, является

C=P+IFi(z)+D[N1+NFd(z)],

в параллельной форме, или в идеальной форме,

C=P[1+IFi(z)+D(N1+NFd(z))].

Для контроллера шага расчета Ts, Filter method параметр определяет формулу Fd следующим образом.

Метод фильтраFd
Forward Euler

Tsz1

Backward Euler

Tszz1

Trapezoidal

Ts2z+1z1

Для получения дополнительной информации об относительных преимуществах каждого метода смотрите Discrete PID Controller страницы с описанием блока.

Убедитесь, что метод фильтра производной контроллера совпадает с контроллером, который регулирует цикл.

Настраиваемый: Да

Зависимости

Этот параметр активируется, когда контроллер включает производное действие с производным членом фильтра.

Программное использование

Параметры блоков: FilterMethodDaxis
Тип: Вектор символов
Значения: 'Forward Euler' | 'Backward Euler' | 'Trapezoidal'
По умолчанию: 'Forward Euler'

Целевая полоса пропускания является целевым значением для частоты среза усиления 0 дБ настроенного CP отклика разомкнутого контура, где P является характеристикой объекта, сопоставленной с циклом, и C является характеристикой контроллера. Эта частота среза примерно устанавливает пропускную способность управления. В течение времени нарастания τ секунд хорошее предположение для целевой полосы пропускания составляет 2/ τ рад/сек.

Чтобы выполнить настройку ПИД, блок autotuner измеряет информацию частотной характеристики до частоты, в 10 раз превышающей целевую полосу пропускания. Чтобы убедиться, что эта частота меньше частоты Nyquist, целевая ωc полосы пропускания должна удовлетворять ωc Ts ≤ 0,3, где Ts является временем расчета контроллером, которое вы задаете с параметром Controller sample time (sec). Из-за этого условия самое быстрое время нарастания, который вы можете применить для настройки, - это около 1,67 Ts. Если это время подъема не соответствует вашим целям проекта, рассмотрите уменьшение Ts.

Для наилучших результатов используйте целевую полосу пропускания, которая находится в пределах примерно 10 раз от полосы пропускания с начального ПИД-регулятора. Чтобы настроить контроллер на большее изменение пропускной способности, пошагово настройте, используя меньшие изменения.

Чтобы обеспечить целевую пропускную способность при помощи входа порта, на вкладке Блока выберите Use external source for bandwidth.

Программное использование

Параметры блоков: BandwidthDaxis
Тип: положительная скалярная величина
По умолчанию: 100

Задайте целевой минимальный запас по фазе для настроенного разомкнутого контура характеристики, связанной с током по оси D цикла управления в частоту среза.

Целевой запас по фазе отражает желаемую робастность настроенной системы. Обычно выберите значение в область значений около 45 ° -60 °. В целом более высокий запас по фазе уменьшает перерегулирование, но может ограничить скорость отклика. Значение по умолчанию 60 ° имеет тенденцию балансировать эффективность и робастность, давая около 5-10% перерегулирования, в зависимости от характеристик вашего объекта.

Чтобы обеспечить целевой запас по фазе при помощи порта входа, на вкладке Блока, выберите Use external source for target phase margins.

Настраиваемый: Да

Программное использование

Параметры блоков: TargetPMDaxis
Тип: скаляр
Значения: 0-90
По умолчанию: 60
Q-составляющая тока Цикла

Задайте тип ПИД-регулятора, сопоставленный с текущим циклом управления q-оси.

Тип контроллера указывает, какие действия присутствуют в контроллере, который регулирует цикл. Для автонастройки ПИД-регулятора доступны следующие типы контроллеров:

  • P - Только пропорциональный

  • I - Только интеграл

  • PI - Пропорциональный и интегральный

  • PD - Пропорциональный и производный

  • PDF - Пропорциональная и производная с производным фильтром

  • PID - Пропорциональный, интегральный и производная

  • PIDF - Пропорциональный, интегральный и производная с производным фильтром

Убедитесь, что тип контроллера соответствует контроллеру, который регулирует цикл.

Программное использование

Параметры блоков: PIDTypeQaxis
Тип: Вектор символов
Значения: 'P' | 'I' | 'PI' | 'PD' | 'PDF' | 'PID' | 'PIDF'
По умолчанию: 'PI'

Задайте форму ПИД-регулятора, связанную с текущим циклом управления q-оси.

Форма контроллера определяет интерпретацию коэффициентов ПИД P, I, D и N.

  • Parallel - В Parallel форма, передаточная функция контроллера PIDF в дискретном времени,

    C=P+IFi(z)+D[N1+NFd(z)],

    где Fi (z) и Fd (z) являются интегратором и формулами фильтра (см. Integrator method и Filter method).

    Другие действия контроллера равны установке P, I или D на нуль.

  • Ideal - В Ideal форма, передаточная функция контроллера PIDF в дискретном времени,

    C=P[1+IFi(z)+D(N1+NFd(z))].

    Другие действия контроллера равны установке D на нуль или установке I на Inf. (В идеальной форме контроллер должен иметь пропорциональное действие.)

Убедитесь, что форма контроллера соответствует контроллеру, который регулирует цикл.

Настраиваемый: Да

Программное использование

Параметры блоков: PIDFormQaxis
Тип: Вектор символов
Значения: 'Parallel' | 'Ideal'
По умолчанию: 'Parallel'

Задайте шаг расчета вашего ПИД-регулятора, сопоставленной с током q-оси цикла управления в секундах. Это значение также устанавливает шаг расчета для эксперимента, выполненного блоком.

Чтобы выполнить настройку ПИД, блок измеряет информацию частотной характеристики до частоты, в 10 раз превышающей целевую полосу пропускания. Чтобы гарантировать, что эта частота - меньше, чем частота Найквиста, целевая пропускная способность ωc должна удовлетворить <reservedrangesplaceholder4> <reservedrangesplaceholder3>  0.3 , где <reservedrangesplaceholder2> <reservedrangesplaceholder1> - шаг расчета контроллера, когда Вы определяете с Controller sample time (sec) параметр.

Убедитесь, что шаг расчета контроллера соответствует контроллеру, который регулирует цикл.

Совет

Если вы хотите запустить развернутый блок с различными шагами расчета в вашем приложении, установите этот параметр равным -1 и поместите блок в Triggered Subsystem. Затем инициируйте подсистему в требуемый шаг расчета. Если вы не планируете изменять шаг расчета после развертывания, задайте фиксированный и конечный шаг расчета.

Программное использование

Параметры блоков: TsQaxis
Тип: скаляр
Значение положительная скалярная величина | -1
По умолчанию: 0.001

Задайте дискретную формулу интегрирования для термина интегратор в вашем контроллере. В дискретном времени передаточная функция ПИД-регулятора, принятая блоком, является

C=P+IFi(z)+D[N1+NFd(z)],

в параллельной форме, или в идеальной форме,

C=P[1+IFi(z)+D(N1+NFd(z))].

Для контроллера шага расчета Ts, Integrator method параметр определяет формулу Fi следующим образом.

Метод интегратораFi
Forward Euler

Tsz1

Backward Euler

Tszz1

Trapezoidal

Ts2z+1z1

Для получения дополнительной информации об относительных преимуществах каждого метода смотрите Discrete PID Controller страницы с описанием блока.

Убедитесь, что метод интегратора контроллера соответствует контроллеру, который регулирует цикл.

Настраиваемый: Да

Зависимости

Этот параметр активируется, когда контроллер включает интегральное действие.

Программное использование

Параметры блоков: IntegratorMethodQaxis
Тип: Вектор символов
Значения: 'Forward Euler' | 'Backward Euler' | 'Trapezoidal'
По умолчанию: 'Forward Euler'

Задайте дискретную формулу интегрирования для термина производного фильтра в вашем контроллере. В дискретном времени передаточная функция ПИД-регулятора, принятая блоком, является

C=P+IFi(z)+D[N1+NFd(z)],

в параллельной форме, или в идеальной форме,

C=P[1+IFi(z)+D(N1+NFd(z))].

Для контроллера шага расчета Ts, Filter method параметр определяет формулу Fd следующим образом.

Метод фильтраFd
Forward Euler

Tsz1

Backward Euler

Tszz1

Trapezoidal

Ts2z+1z1

Для получения дополнительной информации об относительных преимуществах каждого метода смотрите Discrete PID Controller страницы с описанием блока.

Убедитесь, что метод фильтра производной контроллера совпадает с контроллером, который регулирует цикл.

Настраиваемый: Да

Зависимости

Этот параметр активируется, когда контроллер включает производное действие с производным членом фильтра.

Программное использование

Параметры блоков: FilterMethodQaxis
Тип: Вектор символов
Значения: 'Forward Euler' | 'Backward Euler' | 'Trapezoidal'
По умолчанию: 'Forward Euler'

Целевая полоса пропускания является целевым значением для частоты среза усиления 0 дБ настроенного CP отклика разомкнутого контура, где P является характеристикой объекта, сопоставленной с циклом, и C является характеристикой контроллера. Эта частота среза примерно устанавливает пропускную способность управления. В течение времени нарастания τ секунд хорошее предположение для целевой полосы пропускания составляет 2/ τ рад/сек.

Чтобы выполнить настройку ПИД, блок autotuner измеряет информацию частотной характеристики до частоты, в 10 раз превышающей целевую полосу пропускания. Чтобы убедиться, что эта частота меньше частоты Nyquist, целевая ωc полосы пропускания должна удовлетворять ωc Ts ≤ 0,3, где Ts является временем расчета контроллером, которое вы задаете с параметром Controller sample time (sec). Из-за этого условия самое быстрое время нарастания, который вы можете применить для настройки, - это около 1,67 Ts. Если это время подъема не соответствует вашим целям проекта, рассмотрите уменьшение Ts.

Для наилучших результатов используйте целевую полосу пропускания, которая находится в пределах примерно 10 раз от полосы пропускания с начального ПИД-регулятора. Чтобы настроить контроллер на большее изменение пропускной способности, пошагово настройте, используя меньшие изменения.

Чтобы обеспечить целевую пропускную способность при помощи входа порта, на вкладке Блока выберите Use external source for bandwidth.

Программное использование

Параметры блоков: BandwidthQaxis
Тип: положительная скалярная величина
По умолчанию: 100

Задайте целевой минимальный запас по фазе для настроенного разомкнутого контура характеристики, связанной с текущим циклом управления q-оси в частоту среза.

Целевой запас по фазе отражает желаемую робастность настроенной системы. Обычно выберите значение в область значений около 45 ° -60 °. В целом более высокий запас по фазе уменьшает перерегулирование, но может ограничить скорость отклика. Значение по умолчанию 60 ° имеет тенденцию балансировать эффективность и робастность, давая около 5-10% перерегулирования, в зависимости от характеристик вашего объекта.

Чтобы обеспечить целевой запас по фазе при помощи порта входа, на вкладке Блока, выберите Use external source for target phase margins.

Настраиваемый: Да

Программное использование

Параметры блоков: TargetPMQaxis
Тип: скаляр
Значения: 0-90
По умолчанию: 60
Цикл скорости

Укажите тип ПИД-регулятора, сопоставленный с циклом управления скорости.

Тип контроллера указывает, какие действия присутствуют в контроллере, который регулирует цикл. Для автонастройки ПИД-регулятора доступны следующие типы контроллеров:

  • P - Только пропорциональный

  • I - Только интеграл

  • PI - Пропорциональный и интегральный

  • PD - Пропорциональный и производный

  • PDF - Пропорциональная и производная с производным фильтром

  • PID - Пропорциональный, интегральный и производная

  • PIDF - Пропорциональный, интегральный и производная с производным фильтром

Убедитесь, что тип контроллера соответствует контроллеру, который регулирует цикл.

Программное использование

Параметры блоков: PIDTypeSpeed
Тип: Вектор символов
Значения: 'P' | 'I' | 'PI' | 'PD' | 'PDF' | 'PID' | 'PIDF'
По умолчанию: 'PI'

Укажите форму ПИД-регулятора, связанную с вашим циклом управления скорости.

Форма контроллера определяет интерпретацию коэффициентов ПИД P, I, D и N.

  • Parallel - В Parallel форма, передаточная функция контроллера PIDF в дискретном времени,

    C=P+IFi(z)+D[N1+NFd(z)],

    где Fi (z) и Fd (z) являются интегратором и формулами фильтра (см. Integrator method и Filter method).

    Другие действия контроллера равны установке P, I или D на нуль.

  • Ideal - В Ideal форма, передаточная функция контроллера PIDF в дискретном времени,

    C=P[1+IFi(z)+D(N1+NFd(z))].

    Другие действия контроллера равны установке D на нуль или установке I на Inf. (В идеальной форме контроллер должен иметь пропорциональное действие.)

Убедитесь, что форма контроллера соответствует контроллеру, который регулирует цикл.

Настраиваемый: Да

Программное использование

Параметры блоков: PIDFormSpeed
Тип: Вектор символов
Значения: 'Parallel' | 'Ideal'
По умолчанию: 'Parallel'

Задайте шаг расчета вашего ПИД-регулятора, сопоставленную со скоростью, циклом управления в секундах. Это значение также устанавливает шаг расчета для эксперимента, выполненного блоком.

Чтобы выполнить настройку ПИД, блок измеряет информацию частотной характеристики до частоты, в 10 раз превышающей целевую полосу пропускания. Чтобы гарантировать, что эта частота - меньше, чем частота Найквиста, целевая пропускная способность ωc должна удовлетворить <reservedrangesplaceholder4> <reservedrangesplaceholder3>  0.3 , где <reservedrangesplaceholder2> <reservedrangesplaceholder1> - шаг расчета контроллера, когда Вы определяете с Controller sample time (sec) параметр.

Убедитесь, что шаг расчета контроллера соответствует контроллеру, который регулирует цикл.

Совет

Если вы хотите запустить развернутый блок с различными шагами расчета в вашем приложении, установите этот параметр равным -1 и поместите блок в Triggered Subsystem. Затем инициируйте подсистему в требуемый шаг расчета. Если вы не планируете изменять шаг расчета после развертывания, задайте фиксированный и конечный шаг расчета.

Программное использование

Параметры блоков: TsSpeed
Тип: скаляр
Значение положительная скалярная величина | -1
По умолчанию: 0.1

Задайте дискретную формулу интегрирования для термина интегратор в вашем контроллере. В дискретном времени передаточная функция ПИД-регулятора, принятая блоком, является

C=P+IFi(z)+D[N1+NFd(z)],

в параллельной форме, или в идеальной форме,

C=P[1+IFi(z)+D(N1+NFd(z))].

Для контроллера шага расчета Ts, Integrator method параметр определяет формулу Fi следующим образом.

Метод интегратораFi
Forward Euler

Tsz1

Backward Euler

Tszz1

Trapezoidal

Ts2z+1z1

Для получения дополнительной информации об относительных преимуществах каждого метода смотрите Discrete PID Controller страницы с описанием блока.

Убедитесь, что метод интегратора контроллера соответствует контроллеру, который регулирует цикл.

Настраиваемый: Да

Зависимости

Этот параметр активируется, когда контроллер включает интегральное действие.

Программное использование

Параметры блоков: IntegratorMethodSpeed
Тип: Вектор символов
Значения: 'Forward Euler' | 'Backward Euler' | 'Trapezoidal'
По умолчанию: 'Forward Euler'

Задайте дискретную формулу интегрирования для термина производного фильтра в вашем контроллере. В дискретном времени передаточная функция ПИД-регулятора, принятая блоком, является

C=P+IFi(z)+D[N1+NFd(z)],

в параллельной форме, или в идеальной форме,

C=P[1+IFi(z)+D(N1+NFd(z))].

Для контроллера шага расчета Ts, Filter method параметр определяет формулу Fd следующим образом.

Метод фильтраFd
Forward Euler

Tsz1

Backward Euler

Tszz1

Trapezoidal

Ts2z+1z1

Для получения дополнительной информации об относительных преимуществах каждого метода смотрите Discrete PID Controller страницы с описанием блока.

Убедитесь, что метод фильтра производной контроллера совпадает с контроллером, который регулирует цикл.

Настраиваемый: Да

Зависимости

Этот параметр активируется, когда контроллер включает производное действие с производным членом фильтра.

Программное использование

Параметры блоков: FilterMethodSpeed
Тип: Вектор символов
Значения: 'Forward Euler' | 'Backward Euler' | 'Trapezoidal'
По умолчанию: 'Forward Euler'

Целевая полоса пропускания является целевым значением для частоты среза усиления 0 дБ настроенного CP отклика разомкнутого контура, где P является характеристикой объекта, сопоставленной с циклом, и C является характеристикой контроллера. Эта частота среза примерно устанавливает пропускную способность управления. В течение времени нарастания τ секунд хорошее предположение для целевой полосы пропускания составляет 2/ τ рад/сек.

Чтобы выполнить настройку ПИД, блок autotuner измеряет информацию частотной характеристики до частоты, в 10 раз превышающей целевую полосу пропускания. Чтобы убедиться, что эта частота меньше частоты Nyquist, целевая ωc полосы пропускания должна удовлетворять ωc Ts ≤ 0,3, где Ts является временем расчета контроллером, которое вы задаете с параметром Controller sample time (sec). Из-за этого условия самое быстрое время нарастания, который вы можете применить для настройки, - это около 1,67 Ts. Если это время подъема не соответствует вашим целям проекта, рассмотрите уменьшение Ts.

Для наилучших результатов используйте целевую полосу пропускания, которая находится в пределах примерно 10 раз от полосы пропускания с начального ПИД-регулятора. Чтобы настроить контроллер на большее изменение пропускной способности, пошагово настройте, используя меньшие изменения.

Чтобы обеспечить целевую пропускную способность при помощи входа порта, на вкладке Блока выберите Use external source for bandwidth.

Программное использование

Параметры блоков: BandwidthSpeed
Тип: положительная скалярная величина
По умолчанию: 1

Задайте целевой минимальный запас по фазе для настроенного разомкнутого контура характеристики, связанной с циклом управления скорости в частоту среза.

Целевой запас по фазе отражает желаемую робастность настроенной системы. Обычно выберите значение в область значений около 45 ° -60 °. В целом более высокий запас по фазе уменьшает перерегулирование, но может ограничить скорость отклика. Значение по умолчанию 60 ° имеет тенденцию балансировать эффективность и робастность, давая около 5-10% перерегулирования, в зависимости от характеристик вашего объекта.

Чтобы обеспечить целевой запас по фазе при помощи порта входа, на вкладке Блока, выберите Use external source for target phase margins.

Настраиваемый: Да

Программное использование

Параметры блоков: TargetPMSpeed
Тип: скаляр
Значения: 0-90
По умолчанию: 60
Цикл потока

Укажите тип ПИД-регулятора, сопоставленный с циклом управления потока.

Тип контроллера указывает, какие действия присутствуют в контроллере, который регулирует цикл. Для автонастройки ПИД-регулятора доступны следующие типы контроллеров:

  • P - Только пропорциональный

  • I - Только интеграл

  • PI - Пропорциональный и интегральный

  • PD - Пропорциональный и производный

  • PDF - Пропорциональная и производная с производным фильтром

  • PID - Пропорциональный, интегральный и производная

  • PIDF - Пропорциональный, интегральный и производная с производным фильтром

Убедитесь, что тип контроллера соответствует контроллеру, который регулирует цикл.

Программное использование

Параметры блоков: PIDTypeFlux
Тип: Вектор символов
Значения: 'P' | 'I' | 'PI' | 'PD' | 'PDF' | 'PID' | 'PIDF'
По умолчанию: 'PI'

Укажите форму ПИД-регулятора, связанную с вашим циклом управления потоком.

Форма контроллера определяет интерпретацию коэффициентов ПИД P, I, D и N.

  • Parallel - В Parallel форма, передаточная функция контроллера PIDF в дискретном времени,

    C=P+IFi(z)+D[N1+NFd(z)],

    где Fi (z) и Fd (z) являются интегратором и формулами фильтра (см. Integrator method и Filter method).

    Другие действия контроллера равны установке P, I или D на нуль.

  • Ideal - В Ideal форма, передаточная функция контроллера PIDF в дискретном времени,

    C=P[1+IFi(z)+D(N1+NFd(z))].

    Другие действия контроллера равны установке D на нуль или установке I на Inf. (В идеальной форме контроллер должен иметь пропорциональное действие.)

Убедитесь, что форма контроллера соответствует контроллеру, который регулирует цикл.

Настраиваемый: Да

Программное использование

Параметры блоков: PIDFormFlux
Тип: Вектор символов
Значения: 'Parallel' | 'Ideal'
По умолчанию: 'Parallel'

Задайте шаг расчета вашего ПИД-регулятора, сопоставленной с циклом управления потока в секундах. Это значение также устанавливает шаг расчета для эксперимента, выполненного блоком.

Чтобы выполнить настройку ПИД, блок измеряет информацию частотной характеристики до частоты, в 10 раз превышающей целевую полосу пропускания. Чтобы гарантировать, что эта частота - меньше, чем частота Найквиста, целевая пропускная способность ωc должна удовлетворить <reservedrangesplaceholder4> <reservedrangesplaceholder3>  0.3 , где <reservedrangesplaceholder2> <reservedrangesplaceholder1> - шаг расчета контроллера, когда Вы определяете с Controller sample time (sec) параметр.

Убедитесь, что шаг расчета контроллера соответствует контроллеру, который регулирует цикл.

Совет

Если вы хотите запустить развернутый блок с различными шагами расчета в вашем приложении, установите этот параметр равным -1 и поместите блок в Triggered Subsystem. Затем инициируйте подсистему в требуемый шаг расчета. Если вы не планируете изменять шаг расчета после развертывания, задайте фиксированный и конечный шаг расчета.

Программное использование

Параметры блоков: TsFlux
Тип: скаляр
Значение положительная скалярная величина | -1
По умолчанию: 0.1

Задайте дискретную формулу интегрирования для термина интегратор в вашем контроллере. В дискретном времени передаточная функция ПИД-регулятора, принятая блоком, является

C=P+IFi(z)+D[N1+NFd(z)],

в параллельной форме, или в идеальной форме,

C=P[1+IFi(z)+D(N1+NFd(z))].

Для контроллера шага расчета Ts, Integrator method параметр определяет формулу Fi следующим образом.

Метод интегратораFi
Forward Euler

Tsz1

Backward Euler

Tszz1

Trapezoidal

Ts2z+1z1

Для получения дополнительной информации об относительных преимуществах каждого метода смотрите Discrete PID Controller страницы с описанием блока.

Убедитесь, что метод интегратора контроллера соответствует контроллеру, который регулирует цикл.

Настраиваемый: Да

Зависимости

Этот параметр активируется, когда контроллер включает интегральное действие.

Программное использование

Параметры блоков: IntegratorMethodFlux
Тип: Вектор символов
Значения: 'Forward Euler' | 'Backward Euler' | 'Trapezoidal'
По умолчанию: 'Forward Euler'

Задайте дискретную формулу интегрирования для термина производного фильтра в вашем контроллере. В дискретном времени передаточная функция ПИД-регулятора, принятая блоком, является

C=P+IFi(z)+D[N1+NFd(z)],

в параллельной форме, или в идеальной форме,

C=P[1+IFi(z)+D(N1+NFd(z))].

Для контроллера шага расчета Ts, Filter method параметр определяет формулу Fd следующим образом.

Метод фильтраFd
Forward Euler

Tsz1

Backward Euler

Tszz1

Trapezoidal

Ts2z+1z1

Для получения дополнительной информации об относительных преимуществах каждого метода смотрите Discrete PID Controller страницы с описанием блока.

Убедитесь, что метод фильтра производной контроллера совпадает с контроллером, который регулирует цикл.

Настраиваемый: Да

Зависимости

Этот параметр активируется, когда контроллер включает производное действие с производным членом фильтра.

Программное использование

Параметры блоков: FilterMethodFlux
Тип: Вектор символов
Значения: 'Forward Euler' | 'Backward Euler' | 'Trapezoidal'
По умолчанию: 'Forward Euler'

Целевая полоса пропускания является целевым значением для частоты среза усиления 0 дБ настроенного CP отклика разомкнутого контура, где P является характеристикой объекта, сопоставленной с циклом, и C является характеристикой контроллера. Эта частота среза примерно устанавливает пропускную способность управления. В течение времени нарастания τ секунд хорошее предположение для целевой полосы пропускания составляет 2/ τ рад/сек.

Чтобы выполнить настройку ПИД, блок autotuner измеряет информацию частотной характеристики до частоты, в 10 раз превышающей целевую полосу пропускания. Чтобы убедиться, что эта частота меньше частоты Nyquist, целевая ωc полосы пропускания должна удовлетворять ωc Ts ≤ 0,3, где Ts является временем расчета контроллером, которое вы задаете с параметром Controller sample time (sec). Из-за этого условия самое быстрое время нарастания, который вы можете применить для настройки, - это около 1,67 Ts. Если это время подъема не соответствует вашим целям проекта, рассмотрите уменьшение Ts.

Для наилучших результатов используйте целевую полосу пропускания, которая находится в пределах примерно 10 раз от полосы пропускания с начального ПИД-регулятора. Чтобы настроить контроллер на большее изменение пропускной способности, пошагово настройте, используя меньшие изменения.

Чтобы обеспечить целевую пропускную способность при помощи входа порта, на вкладке Блока выберите Use external source for bandwidth.

Программное использование

Параметры блоков: BandwidthFlux
Тип: положительная скалярная величина
По умолчанию: 1

Задайте целевой минимальный запас по фазе для настроенного разомкнутого контура характеристики, связанной с циклом управления потока в частоту среза.

Целевой запас по фазе отражает желаемую робастность настроенной системы. Обычно выберите значение в область значений около 45 ° -60 °. В целом более высокий запас по фазе уменьшает перерегулирование, но может ограничить скорость отклика. Значение по умолчанию 60 ° имеет тенденцию балансировать эффективность и робастность, давая около 5-10% перерегулирования, в зависимости от характеристик вашего объекта.

Чтобы обеспечить целевой запас по фазе при помощи порта входа, на вкладке Блока, выберите Use external source for target phase margins.

Настраиваемый: Да

Программное использование

Параметры блоков: TargetPMFlux
Тип: скаляр
Значения: 0-90
По умолчанию: 60
Токовые Циклы (Q-ось + D-ось)

Укажите тип ПИД-регулятора, сопоставленный с текущими циклами управления.

Тип контроллера указывает, какие действия присутствуют в контроллере, который регулирует цикл. Для автонастройки ПИД-регулятора доступны следующие типы контроллеров:

  • P - Только пропорциональный

  • I - Только интеграл

  • PI - Пропорциональный и интегральный

  • PD - Пропорциональный и производный

  • PDF - Пропорциональная и производная с производным фильтром

  • PID - Пропорциональный, интегральный и производная

  • PIDF - Пропорциональный, интегральный и производная с производным фильтром

Убедитесь, что тип контроллера соответствует контроллеру, который регулирует цикл.

Программное использование

Параметры блоков: PIDTypeAllInner
Тип: Вектор символов
Значения: 'P' | 'I' | 'PI' | 'PD' | 'PDF' | 'PID' | 'PIDF'
По умолчанию: 'PI'

Укажите форму ПИД-регулятора, связанную с текущими циклами управления.

Форма контроллера определяет интерпретацию коэффициентов ПИД P, I, D и N.

  • Parallel - В Parallel форма, передаточная функция контроллера PIDF в дискретном времени,

    C=P+IFi(z)+D[N1+NFd(z)],

    где Fi (z) и Fd (z) являются интегратором и формулами фильтра (см. Integrator method и Filter method).

    Другие действия контроллера равны установке P, I или D на нуль.

  • Ideal - В Ideal форма, передаточная функция контроллера PIDF в дискретном времени,

    C=P[1+IFi(z)+D(N1+NFd(z))].

    Другие действия контроллера равны установке D на нуль или установке I на Inf. (В идеальной форме контроллер должен иметь пропорциональное действие.)

Убедитесь, что форма контроллера соответствует контроллеру, который регулирует цикл.

Настраиваемый: Да

Программное использование

Параметры блоков: PIDFormAllInner
Тип: Вектор символов
Значения: 'Parallel' | 'Ideal'
По умолчанию: 'Parallel'

Задайте шаг расчета ваших ПИД-регуляторов, сопоставленный с текущими циклами управления в секундах. Это значение также устанавливает шаг расчета для эксперимента, выполненного блоком.

Чтобы выполнить настройку ПИД, блок измеряет информацию частотной характеристики до частоты, в 10 раз превышающей целевую полосу пропускания. Чтобы гарантировать, что эта частота - меньше, чем частота Найквиста, целевая пропускная способность ωc должна удовлетворить <reservedrangesplaceholder4> <reservedrangesplaceholder3>  0.3 , где <reservedrangesplaceholder2> <reservedrangesplaceholder1> - шаг расчета контроллера, когда Вы определяете с Controller sample time (sec) параметр.

Убедитесь, что шаг расчета контроллера соответствует контроллеру, который регулирует цикл.

Совет

Если вы хотите запустить развернутый блок с различными шагами расчета в вашем приложении, установите этот параметр равным -1 и поместите блок в Triggered Subsystem. Затем инициируйте подсистему в требуемый шаг расчета. Если вы не планируете изменять шаг расчета после развертывания, задайте фиксированный и конечный шаг расчета.

Программное использование

Параметры блоков: TsAllInner
Тип: скаляр
Значение положительная скалярная величина | -1
По умолчанию: 0.001

Задайте дискретную формулу интегрирования для термина интегратор в вашем контроллере. В дискретном времени передаточная функция ПИД-регулятора, принятая блоком, является

C=P+IFi(z)+D[N1+NFd(z)],

в параллельной форме, или в идеальной форме,

C=P[1+IFi(z)+D(N1+NFd(z))].

Для контроллера шага расчета Ts, Integrator method параметр определяет формулу Fi следующим образом.

Метод интегратораFi
Forward Euler

Tsz1

Backward Euler

Tszz1

Trapezoidal

Ts2z+1z1

Для получения дополнительной информации об относительных преимуществах каждого метода смотрите Discrete PID Controller страницы с описанием блока.

Убедитесь, что метод интегратора контроллера соответствует контроллеру, который регулирует цикл.

Настраиваемый: Да

Зависимости

Этот параметр активируется, когда контроллер включает интегральное действие.

Программное использование

Параметры блоков: IntegratorMethodAllInner
Тип: Вектор символов
Значения: 'Forward Euler' | 'Backward Euler' | 'Trapezoidal'
По умолчанию: 'Forward Euler'

Задайте дискретную формулу интегрирования для термина производного фильтра в вашем контроллере. В дискретном времени передаточная функция ПИД-регулятора, принятая блоком, является

C=P+IFi(z)+D[N1+NFd(z)],

в параллельной форме, или в идеальной форме,

C=P[1+IFi(z)+D(N1+NFd(z))].

Для контроллера шага расчета Ts, Filter method параметр определяет формулу Fd следующим образом.

Метод фильтраFd
Forward Euler

Tsz1

Backward Euler

Tszz1

Trapezoidal

Ts2z+1z1

Для получения дополнительной информации об относительных преимуществах каждого метода смотрите Discrete PID Controller страницы с описанием блока.

Убедитесь, что метод фильтра производной контроллера совпадает с контроллером, который регулирует цикл.

Настраиваемый: Да

Зависимости

Этот параметр активируется, когда контроллер включает производное действие с производным членом фильтра.

Программное использование

Параметры блоков: FilterMethodAllInner
Тип: Вектор символов
Значения: 'Forward Euler' | 'Backward Euler' | 'Trapezoidal'
По умолчанию: 'Forward Euler'

Целевая полоса пропускания является целевым значением для частоты среза усиления 0 дБ настроенного CP отклика разомкнутого контура, где P является характеристикой объекта, сопоставленной с циклом, и C является характеристикой контроллера. Эта частота среза примерно устанавливает пропускную способность управления. В течение времени нарастания τ секунд хорошее предположение для целевой полосы пропускания составляет 2/ τ рад/сек.

Чтобы выполнить настройку ПИД, блок autotuner измеряет информацию частотной характеристики до частоты, в 10 раз превышающей целевую полосу пропускания. Чтобы убедиться, что эта частота меньше частоты Nyquist, целевая ωc полосы пропускания должна удовлетворять ωc Ts ≤ 0,3, где Ts является временем расчета контроллером, которое вы задаете с параметром Controller sample time (sec). Из-за этого условия самое быстрое время нарастания, который вы можете применить для настройки, - это около 1,67 Ts. Если это время подъема не соответствует вашим целям проекта, рассмотрите уменьшение Ts.

Для наилучших результатов используйте целевую полосу пропускания, которая находится в пределах примерно 10 раз от полосы пропускания с начального ПИД-регулятора. Чтобы настроить контроллер на большее изменение пропускной способности, пошагово настройте, используя меньшие изменения.

Чтобы обеспечить целевую пропускную способность при помощи входа порта, на вкладке Блока выберите Use external source for bandwidth.

Программное использование

Параметры блоков: BandwidthAllInner
Тип: положительная скалярная величина
По умолчанию: 1

Задайте целевой минимальный запас по фазе для настроенных откликов разомкнутых контуров, сопоставленных с текущими циклами управления в частоту среза.

Целевой запас по фазе отражает желаемую робастность настроенной системы. Обычно выберите значение в область значений около 45 ° -60 °. В целом более высокий запас по фазе уменьшает перерегулирование, но может ограничить скорость отклика. Значение по умолчанию 60 ° имеет тенденцию балансировать эффективность и робастность, давая около 5-10% перерегулирования, в зависимости от характеристик вашего объекта.

Чтобы обеспечить целевой запас по фазе при помощи порта входа, на вкладке Блока, выберите Use external source for target phase margins.

Настраиваемый: Да

Программное использование

Параметры блоков: TargetPMAllInner
Тип: скаляр
Значения: 0-90
По умолчанию: 60
Внешние контуры (Скорость + Поток)

Укажите тип ПИД-регуляторов, сопоставленных с внешними циклами управления.

Тип контроллера указывает, какие действия присутствуют в контроллере, который регулирует цикл. Для автонастройки ПИД-регулятора доступны следующие типы контроллеров:

  • P - Только пропорциональный

  • I - Только интеграл

  • PI - Пропорциональный и интегральный

  • PD - Пропорциональный и производный

  • PDF - Пропорциональная и производная с производным фильтром

  • PID - Пропорциональный, интегральный и производная

  • PIDF - Пропорциональный, интегральный и производная с производным фильтром

Убедитесь, что тип контроллера соответствует контроллеру, который регулирует цикл.

Программное использование

Параметры блоков: PIDTypeAllOuter
Тип: Вектор символов
Значения: 'P' | 'I' | 'PI' | 'PD' | 'PDF' | 'PID' | 'PIDF'
По умолчанию: 'PI'

Укажите форму ПИД-регулятора, связанную с вашими внешними циклами управления.

Форма контроллера определяет интерпретацию коэффициентов ПИД P, I, D и N.

  • Parallel - В Parallel форма, передаточная функция контроллера PIDF в дискретном времени,

    C=P+IFi(z)+D[N1+NFd(z)],

    где Fi (z) и Fd (z) являются интегратором и формулами фильтра (см. Integrator method и Filter method).

    Другие действия контроллера равны установке P, I или D на нуль.

  • Ideal - В Ideal форма, передаточная функция контроллера PIDF в дискретном времени,

    C=P[1+IFi(z)+D(N1+NFd(z))].

    Другие действия контроллера равны установке D на нуль или установке I на Inf. (В идеальной форме контроллер должен иметь пропорциональное действие.)

Убедитесь, что форма контроллера соответствует контроллеру, который регулирует цикл.

Настраиваемый: Да

Программное использование

Параметры блоков: PIDFormAllOuter
Тип: Вектор символов
Значения: 'Parallel' | 'Ideal'
По умолчанию: 'Parallel'

Укажите шаг расчета параметров ПИД-регуляторов, сопоставленных с внешним циклом управления, в секундах. Это значение также устанавливает шаг расчета для эксперимента, выполненного блоком.

Чтобы выполнить настройку ПИД, блок измеряет информацию частотной характеристики до частоты, в 10 раз превышающей целевую полосу пропускания. Чтобы гарантировать, что эта частота - меньше, чем частота Найквиста, целевая пропускная способность ωc должна удовлетворить <reservedrangesplaceholder4> <reservedrangesplaceholder3>  0.3 , где <reservedrangesplaceholder2> <reservedrangesplaceholder1> - шаг расчета контроллера, когда Вы определяете с Controller sample time (sec) параметр.

Убедитесь, что шаг расчета контроллера соответствует контроллеру, который регулирует цикл.

Совет

Если вы хотите запустить развернутый блок с различными шагами расчета в вашем приложении, установите этот параметр равным -1 и поместите блок в Triggered Subsystem. Затем инициируйте подсистему в требуемый шаг расчета. Если вы не планируете изменять шаг расчета после развертывания, задайте фиксированный и конечный шаг расчета.

Программное использование

Параметры блоков: TsAllOuter
Тип: скаляр
Значение положительная скалярная величина | -1
По умолчанию: 0.1

Задайте дискретную формулу интегрирования для термина интегратор в вашем контроллере. В дискретном времени передаточная функция ПИД-регулятора, принятая блоком, является

C=P+IFi(z)+D[N1+NFd(z)],

в параллельной форме, или в идеальной форме,

C=P[1+IFi(z)+D(N1+NFd(z))].

Для контроллера шага расчета Ts, Integrator method параметр определяет формулу Fi следующим образом.

Метод интегратораFi
Forward Euler

Tsz1

Backward Euler

Tszz1

Trapezoidal

Ts2z+1z1

Для получения дополнительной информации об относительных преимуществах каждого метода смотрите Discrete PID Controller страницы с описанием блока.

Убедитесь, что метод интегратора контроллера соответствует контроллеру, который регулирует цикл.

Настраиваемый: Да

Зависимости

Этот параметр активируется, когда контроллер включает интегральное действие.

Программное использование

Параметры блоков: IntegratorMethodAllOuter
Тип: Вектор символов
Значения: 'Forward Euler' | 'Backward Euler' | 'Trapezoidal'
По умолчанию: 'Forward Euler'

Задайте дискретную формулу интегрирования для термина производного фильтра в вашем контроллере. В дискретном времени передаточная функция ПИД-регулятора, принятая блоком, является

C=P+IFi(z)+D[N1+NFd(z)],

в параллельной форме, или в идеальной форме,

C=P[1+IFi(z)+D(N1+NFd(z))].

Для контроллера шага расчета Ts, Filter method параметр определяет формулу Fd следующим образом.

Метод фильтраFd
Forward Euler

Tsz1

Backward Euler

Tszz1

Trapezoidal

Ts2z+1z1

Для получения дополнительной информации об относительных преимуществах каждого метода смотрите Discrete PID Controller страницы с описанием блока.

Убедитесь, что метод фильтра производной контроллера совпадает с контроллером, который регулирует цикл.

Настраиваемый: Да

Зависимости

Этот параметр активируется, когда контроллер включает производное действие с производным членом фильтра.

Программное использование

Параметры блоков: FilterMethodAllOuter
Тип: Вектор символов
Значения: 'Forward Euler' | 'Backward Euler' | 'Trapezoidal'
По умолчанию: 'Forward Euler'

Целевая полоса пропускания является целевым значением для частоты среза усиления 0 дБ настроенного CP отклика разомкнутого контура, где P является характеристикой объекта, сопоставленной с циклом, и C является характеристикой контроллера. Эта частота среза примерно устанавливает пропускную способность управления. В течение времени нарастания τ секунд хорошее предположение для целевой полосы пропускания составляет 2/ τ рад/сек.

Чтобы выполнить настройку ПИД, блок autotuner измеряет информацию частотной характеристики до частоты, в 10 раз превышающей целевую полосу пропускания. Чтобы убедиться, что эта частота меньше частоты Nyquist, целевая ωc полосы пропускания должна удовлетворять ωc Ts ≤ 0,3, где Ts является временем расчета контроллером, которое вы задаете с параметром Controller sample time (sec). Из-за этого условия самое быстрое время нарастания, который вы можете применить для настройки, - это около 1,67 Ts. Если это время подъема не соответствует вашим целям проекта, рассмотрите уменьшение Ts.

Для наилучших результатов используйте целевую полосу пропускания, которая находится в пределах примерно 10 раз от полосы пропускания с начального ПИД-регулятора. Чтобы настроить контроллер на большее изменение пропускной способности, пошагово настройте, используя меньшие изменения.

Чтобы обеспечить целевую пропускную способность при помощи входа порта, на вкладке Блока выберите Use external source for bandwidth.

Программное использование

Параметры блоков: BandwidthAllOuter
Тип: положительная скалярная величина
По умолчанию: 1

Задайте целевой минимальный запас по фазе для настроенных откликов разомкнутых контуров, сопоставленных с внешними циклами управления в частоту среза.

Целевой запас по фазе отражает желаемую робастность настроенной системы. Обычно выберите значение в область значений около 45 ° -60 °. В целом более высокий запас по фазе уменьшает перерегулирование, но может ограничить скорость отклика. Значение по умолчанию 60 ° имеет тенденцию балансировать эффективность и робастность, давая около 5-10% перерегулирования, в зависимости от характеристик вашего объекта.

Чтобы обеспечить целевой запас по фазе при помощи порта входа, на вкладке Блока, выберите Use external source for target phase margins.

Настраиваемый: Да

Программное использование

Параметры блоков: TargetPMAllOuter
Тип: скаляр
Значения: 0-90
По умолчанию: 60

Вкладка Эксперимент

Запуск/остановка эксперимента

Задайте время симуляции, когда начнется эксперимент по настройке тока цикла оси D.

Программное использование

Параметры блоков: StartTimeDaxis
Тип: положительная скалярная величина
По умолчанию: 1

Задайте длительность эксперимента по настройке цикла тока по оси D.

Программное использование

Параметры блоков: DurationDaxis
Тип: положительная скалярная величина
По умолчанию: 0.05

Задайте время симуляции, когда начнется эксперимент по настройке тока цикла оси Q.

Программное использование

Параметры блоков: StartTimeQaxis
Тип: положительная скалярная величина
Значение по умолчанию: 1.1

Задайте длительность эксперимента по настройке цикла по оси Q.

Программное использование

Параметры блоков: DurationQaxis
Тип: положительная скалярная величина
По умолчанию: 0.05

Задайте время симуляции, когда начнется эксперимент по настройке цикла скорости.

Программное использование

Параметры блоков: StartTimeSpeed
Тип: положительная скалярная величина
По умолчанию: 2

Задайте длительность эксперимента по настройке цикла скорости.

Программное использование

Параметры блоков: DurationSpeed
Тип: положительная скалярная величина
По умолчанию: 3

Задайте время симуляции, когда начнется эксперимент по настройке потока.

Программное использование

Параметры блоков: StartTimeFlux
Тип: положительная скалярная величина
По умолчанию: 6

Задайте длительность эксперимента по настройке цикла потока.

Программное использование

Параметры блоков: DurationFlux
Тип: положительная скалярная величина
По умолчанию: 3
D-составляющая тока Цикла

Укажите, является ли объект, сопоставленный с циклом управления током оси D, стабильным или интегрирующимся. Если у объекта есть один или несколько интеграторов, выберите Integrating.

Программное использование

Параметры блоков: PlantTypeDaxis
Тип: Вектор символов
Значения: 'Stable' | 'Integrating'
По умолчанию: 'Stable'

Укажите, является ли объект, сопоставленный с циклом управления током по оси D, положительным или отрицательным. Если положительное изменение входа объекта управления в номинальной рабочей точке приводит к положительному изменению выходного сигнала объекта выхода, задайте Positive. В противном случае задайте отрицательный. Для стабильных объектов знаком объекта является знак усиления постоянного тока объекта.

Программное использование

Параметры блоков: PlantSignDaxis
Тип: Вектор символов
Значения: 'Positive' | 'Negative'
По умолчанию: 'Positive'

Во время эксперимента блок вводит синусоидальный сигнал в объект, сопоставленный с циклом, на частотах [1/10, 1/3, 1, 3, 10] ωc, где ωc является целевой полосой пропускания для настройки. Используйте Sine Amplitudes, чтобы задать амплитуду каждого из этих инжектированных сигналов. Задайте a:

  • Скалярное значение для ввода одинаковой амплитуды на каждой частоте

  • Вектор длины 5 чтобы задать разную амплитуду у каждого из [1/10, 1/3, 1, 3, 10] ωc

В типичном объекте с типичной целевой полосой пропускания величины характеристик объекта на частотах эксперимента не изменяются в широких пределах. В таких случаях можно использовать скалярное значение, чтобы применить одно и то же возмущение величины на всех частотах. Однако, если вы знаете, что реакция резко затухает в частотной области значений, рассмотрите уменьшение амплитуды входов более низкой частоты и увеличение амплитуды входов более высокой частоты. Численно лучше для оценочного эксперимента, когда все реакции объектов имеют сопоставимые величины.

Амплитуды возмущения должны быть:

  • Достаточно большое, что возмущение преодолевает любой тупик в приводе объекта и генерирует ответ выше уровня шума

  • Достаточно маленькая, чтобы сохранить работу объекта в пределах приблизительно линейной области около номинальной рабочей точки и избежать насыщения входного или выходного сигнала объекта

В эксперименте синусоидальные сигналы накладываются. Таким образом, возмущение может быть, по меньшей мере, таким же большим, как и сумма всех амплитуд. Убедитесь, что самое большое возмущение находится в области значений вашего объекта привода. Насыщение привода может внести ошибки в расчетную частотную характеристику.

Чтобы предоставить амплитуды синуса при помощи порта входа, на вкладке Блока выберите Use external source for sine amplitudes.

Настраиваемый: Да

Программное использование

Параметры блоков: AmpSineDaxis
Тип: скаляр, вектор длины 5
По умолчанию: 1
Q-составляющая тока Цикла

Укажите, является ли объект, сопоставленный с циклом управления током q-оси, стабильным или интегрирующимся. Если у объекта есть один или несколько интеграторов, выберите Integrating.

Программное использование

Параметры блоков: PlantTypeQaxis
Тип: Вектор символов
Значения: 'Stable' | 'Integrating'
По умолчанию: 'Stable'

Укажите, является ли объект, сопоставленный с циклом управления током q-оси, положительным или отрицательным. Если положительное изменение входа объекта управления в номинальной рабочей точке приводит к положительному изменению выходного сигнала объекта выхода, задайте Positive. В противном случае задайте отрицательный. Для стабильных объектов знаком объекта является знак усиления постоянного тока объекта.

Программное использование

Параметры блоков: PlantSignQaxis
Тип: Вектор символов
Значения: 'Positive' | 'Negative'
По умолчанию: 'Positive'

Во время эксперимента блок вводит синусоидальный сигнал в объект, сопоставленный с циклом, на частотах [1/10, 1/3, 1, 3, 10] ωc, где ωc является целевой полосой пропускания для настройки. Используйте Sine Amplitudes, чтобы задать амплитуду каждого из этих инжектированных сигналов. Задайте a:

  • Скалярное значение для ввода одинаковой амплитуды на каждой частоте

  • Вектор длины 5 чтобы задать разную амплитуду у каждого из [1/10, 1/3, 1, 3, 10] ωc

В типичном объекте с типичной целевой полосой пропускания величины характеристик объекта на частотах эксперимента не изменяются в широких пределах. В таких случаях можно использовать скалярное значение, чтобы применить одно и то же возмущение величины на всех частотах. Однако, если вы знаете, что реакция резко затухает в частотной области значений, рассмотрите уменьшение амплитуды входов более низкой частоты и увеличение амплитуды входов более высокой частоты. Численно лучше для оценочного эксперимента, когда все реакции объектов имеют сопоставимые величины.

Амплитуды возмущения должны быть:

  • Достаточно большое, что возмущение преодолевает любой тупик в приводе объекта и генерирует ответ выше уровня шума

  • Достаточно маленькая, чтобы сохранить работу объекта в пределах приблизительно линейной области около номинальной рабочей точки и избежать насыщения входного или выходного сигнала объекта

В эксперименте синусоидальные сигналы накладываются. Таким образом, возмущение может быть, по меньшей мере, таким же большим, как и сумма всех амплитуд. Убедитесь, что самое большое возмущение находится в области значений вашего объекта привода. Насыщение привода может внести ошибки в расчетную частотную характеристику.

Чтобы предоставить амплитуды синуса при помощи порта входа, на вкладке Блока выберите Use external source for sine amplitudes.

Настраиваемый: Да

Программное использование

Параметры блоков: AmpSineQaxis
Тип: скаляр, вектор длины 5
По умолчанию: 1
Цикл скорости

Укажите, является ли объект, сопоставленный с циклом управления скорости, стабильным или интегрирующимся. Если у объекта есть один или несколько интеграторов, выберите Integrating.

Программное использование

Параметры блоков: PlantTypeSpeed
Тип: Вектор символов
Значения: 'Stable' | 'Integrating'
По умолчанию: 'Stable'

Укажите, является ли объект, сопоставленный с циклом управления скорости, положительным или отрицательным. Если положительное изменение входа объекта управления в номинальной рабочей точке приводит к положительному изменению выходного сигнала объекта выхода, задайте Positive. В противном случае задайте отрицательный. Для стабильных объектов знаком объекта является знак усиления постоянного тока объекта.

Программное использование

Параметры блоков: PlantSignSpeed
Тип: Вектор символов
Значения: 'Positive' | 'Negative'
По умолчанию: 'Positive'

Во время эксперимента блок вводит синусоидальный сигнал в объект, сопоставленный с циклом, на частотах [1/10, 1/3, 1, 3, 10] ωc, где ωc является целевой полосой пропускания для настройки. Используйте Sine Amplitudes, чтобы задать амплитуду каждого из этих инжектированных сигналов. Задайте a:

  • Скалярное значение для ввода одинаковой амплитуды на каждой частоте

  • Вектор длины 5 чтобы задать разную амплитуду у каждого из [1/10, 1/3, 1, 3, 10] ωc

В типичном объекте с типичной целевой полосой пропускания величины характеристик объекта на частотах эксперимента не изменяются в широких пределах. В таких случаях можно использовать скалярное значение, чтобы применить одно и то же возмущение величины на всех частотах. Однако, если вы знаете, что реакция резко затухает в частотной области значений, рассмотрите уменьшение амплитуды входов более низкой частоты и увеличение амплитуды входов более высокой частоты. Численно лучше для оценочного эксперимента, когда все реакции объектов имеют сопоставимые величины.

Амплитуды возмущения должны быть:

  • Достаточно большое, что возмущение преодолевает любой тупик в приводе объекта и генерирует ответ выше уровня шума

  • Достаточно маленькая, чтобы сохранить работу объекта в пределах приблизительно линейной области около номинальной рабочей точки и избежать насыщения входного или выходного сигнала объекта

В эксперименте синусоидальные сигналы накладываются. Таким образом, возмущение может быть, по меньшей мере, таким же большим, как и сумма всех амплитуд. Убедитесь, что самое большое возмущение находится в области значений вашего объекта привода. Насыщение привода может внести ошибки в расчетную частотную характеристику.

Чтобы предоставить амплитуды синуса при помощи порта входа, на вкладке Блока выберите Use external source for sine amplitudes.

Настраиваемый: Да

Программное использование

Параметры блоков: AmpSineSpeed
Тип: скаляр, вектор длины 5
По умолчанию: 1
Цикл потока

Укажите, является ли объект, сопоставленный с циклом управления потоком, стабильным или интегрирующимся. Если у объекта есть один или несколько интеграторов, выберите Integrating.

Программное использование

Параметры блоков: PlantTypeFlux
Тип: Вектор символов
Значения: 'Stable' | 'Integrating'
По умолчанию: 'Stable'

Укажите, является ли объект, сопоставленный с циклом управления потоком, положительным или отрицательным. Если положительное изменение входа объекта управления в номинальной рабочей точке приводит к положительному изменению выходного сигнала объекта выхода, задайте Positive. В противном случае задайте отрицательный. Для стабильных объектов знаком объекта является знак усиления постоянного тока объекта.

Программное использование

Параметры блоков: PlantSignFlux
Тип: Вектор символов
Значения: 'Positive' | 'Negative'
По умолчанию: 'Positive'

Во время эксперимента блок вводит синусоидальный сигнал в объект, сопоставленный с циклом, на частотах [1/10, 1/3, 1, 3, 10] ωc, где ωc является целевой полосой пропускания для настройки. Используйте Sine Amplitudes, чтобы задать амплитуду каждого из этих инжектированных сигналов. Задайте a:

  • Скалярное значение для ввода одинаковой амплитуды на каждой частоте

  • Вектор длины 5 чтобы задать разную амплитуду у каждого из [1/10, 1/3, 1, 3, 10] ωc

В типичном объекте с типичной целевой полосой пропускания величины характеристик объекта на частотах эксперимента не изменяются в широких пределах. В таких случаях можно использовать скалярное значение, чтобы применить одно и то же возмущение величины на всех частотах. Однако, если вы знаете, что реакция резко затухает в частотной области значений, рассмотрите уменьшение амплитуды входов более низкой частоты и увеличение амплитуды входов более высокой частоты. Численно лучше для оценочного эксперимента, когда все реакции объектов имеют сопоставимые величины.

Амплитуды возмущения должны быть:

  • Достаточно большое, что возмущение преодолевает любой тупик в приводе объекта и генерирует ответ выше уровня шума

  • Достаточно маленькая, чтобы сохранить работу объекта в пределах приблизительно линейной области около номинальной рабочей точки и избежать насыщения входного или выходного сигнала объекта

В эксперименте синусоидальные сигналы накладываются. Таким образом, возмущение может быть, по меньшей мере, таким же большим, как и сумма всех амплитуд. Убедитесь, что самое большое возмущение находится в области значений вашего объекта привода. Насыщение привода может внести ошибки в расчетную частотную характеристику.

Чтобы предоставить амплитуды синуса при помощи порта входа, на вкладке Блока выберите Use external source for sine amplitudes.

Настраиваемый: Да

Программное использование

Параметры блоков: AmpSineFlux
Тип: скаляр, вектор длины 5
По умолчанию: 1
Токовые Циклы (ось D + ось Q)

Укажите, являются ли объекты, сопоставленные с текущими циклами управления, стабильными или интегрирующимися. Если у объекта есть один или несколько интеграторов, выберите Integrating.

Программное использование

Параметры блоков: PlantTypeAllInner
Тип: Вектор символов
Значения: 'Stable' | 'Integrating'
По умолчанию: 'Stable'

Укажите, являются ли объекты, сопоставленные с текущими циклами управления, положительными или отрицательными. Если положительное изменение входа объекта управления в номинальной рабочей точке приводит к положительному изменению выходного сигнала объекта выхода, задайте Positive. В противном случае задайте отрицательный. Для стабильных объектов знаком объекта является знак усиления постоянного тока объекта.

Программное использование

Параметры блоков: PlantSignAllInner
Тип: Вектор символов
Значения: 'Positive' | 'Negative'
По умолчанию: 'Positive'

Во время эксперимента блок вводит синусоидальный сигнал в объект, сопоставленный с циклом, на частотах [1/10, 1/3, 1, 3, 10] ωc, где ωc является целевой полосой пропускания для настройки. Используйте Sine Amplitudes, чтобы задать амплитуду каждого из этих инжектированных сигналов. Задайте a:

  • Скалярное значение для ввода одинаковой амплитуды на каждой частоте

  • Вектор длины 5 чтобы задать разную амплитуду у каждого из [1/10, 1/3, 1, 3, 10] ωc

В типичном объекте с типичной целевой полосой пропускания величины характеристик объекта на частотах эксперимента не изменяются в широких пределах. В таких случаях можно использовать скалярное значение, чтобы применить одно и то же возмущение величины на всех частотах. Однако, если вы знаете, что реакция резко затухает в частотной области значений, рассмотрите уменьшение амплитуды входов более низкой частоты и увеличение амплитуды входов более высокой частоты. Численно лучше для оценочного эксперимента, когда все реакции объектов имеют сопоставимые величины.

Амплитуды возмущения должны быть:

  • Достаточно большое, что возмущение преодолевает любой тупик в приводе объекта и генерирует ответ выше уровня шума

  • Достаточно маленькая, чтобы сохранить работу объекта в пределах приблизительно линейной области около номинальной рабочей точки и избежать насыщения входного или выходного сигнала объекта

В эксперименте синусоидальные сигналы накладываются. Таким образом, возмущение может быть, по меньшей мере, таким же большим, как и сумма всех амплитуд. Убедитесь, что самое большое возмущение находится в области значений вашего объекта привода. Насыщение привода может внести ошибки в расчетную частотную характеристику.

Чтобы предоставить амплитуды синуса при помощи порта входа, на вкладке Блока выберите Use external source for sine amplitudes.

Настраиваемый: Да

Программное использование

Параметры блоков: AmpSineAllInner
Тип: скаляр, вектор длины 5
По умолчанию: 1
Внешние контуры (Скорость + Поток)

Укажите, являются ли объекты, сопоставленные с внешними циклами управления, стабильными или интегрирующимися. Если у объекта есть один или несколько интеграторов, выберите Integrating.

Программное использование

Параметры блоков: PlantTypeAllOuter
Тип: Вектор символов
Значения: 'Stable' | 'Integrating'
По умолчанию: 'Stable'

Укажите, являются ли объекты, сопоставленные с внешними циклами управления, положительными или отрицательными. Если положительное изменение входа объекта управления в номинальной рабочей точке приводит к положительному изменению выходного сигнала объекта выхода, задайте Positive. В противном случае задайте отрицательный. Для стабильных объектов знаком объекта является знак усиления постоянного тока объекта.

Программное использование

Параметры блоков: PlantSignAllOuter
Тип: Вектор символов
Значения: 'Positive' | 'Negative'
По умолчанию: 'Positive'

Во время эксперимента блок вводит синусоидальный сигнал в объект, сопоставленный с циклом, на частотах [1/10, 1/3, 1, 3, 10] ωc, где ωc является целевой полосой пропускания для настройки. Используйте Sine Amplitudes, чтобы задать амплитуду каждого из этих инжектированных сигналов. Задайте a:

  • Скалярное значение для ввода одинаковой амплитуды на каждой частоте

  • Вектор длины 5 чтобы задать разную амплитуду у каждого из [1/10, 1/3, 1, 3, 10] ωc

В типичном объекте с типичной целевой полосой пропускания величины характеристик объекта на частотах эксперимента не изменяются в широких пределах. В таких случаях можно использовать скалярное значение, чтобы применить одно и то же возмущение величины на всех частотах. Однако, если вы знаете, что реакция резко затухает в частотной области значений, рассмотрите уменьшение амплитуды входов более низкой частоты и увеличение амплитуды входов более высокой частоты. Численно лучше для оценочного эксперимента, когда все реакции объектов имеют сопоставимые величины.

Амплитуды возмущения должны быть:

  • Достаточно большое, что возмущение преодолевает любой тупик в приводе объекта и генерирует ответ выше уровня шума

  • Достаточно маленькая, чтобы сохранить работу объекта в пределах приблизительно линейной области около номинальной рабочей точки и избежать насыщения входного или выходного сигнала объекта

В эксперименте синусоидальные сигналы накладываются. Таким образом, возмущение может быть, по меньшей мере, таким же большим, как и сумма всех амплитуд. Убедитесь, что самое большое возмущение находится в области значений вашего объекта привода. Насыщение привода может внести ошибки в расчетную частотную характеристику.

Чтобы предоставить амплитуды синуса при помощи порта входа, на вкладке Блока выберите Use external source for sine amplitudes.

Настраиваемый: Да

Программное использование

Параметры блоков: AmpSineAllOuter
Тип: скаляр, вектор длины 5
По умолчанию: 1

Блок»

Выберите этот параметр, чтобы включить bandwidth входной порт блока. Можно задать целевую пропускную способность для всех циклов, настроенных блоком в этом порте. Когда этот параметр отключен, задайте целевые полосы пропускания в параметрах блоков. Для получения дополнительной информации смотрите bandwidth описание порта.

Программное использование

Параметры блоков: UseExternalWc
Тип: Вектор символов
Значения: 'off' | 'on'
По умолчанию: 'off'

Выберите этот параметр, чтобы включить target PM входной порт блока. Можно задать целевой запас по фазе для всех циклов, настроенных блоком в этом порте. Когда этот параметр отключен, задайте целевые запасы по фазе в параметрах блоков. Для получения дополнительной информации смотрите target PM описание порта.

Программное использование

Параметры блоков: UseExternalPM
Тип: Вектор символов
Значения: 'off' | 'on'
По умолчанию: 'off'

Выберите этот параметр, чтобы включить start/stop и ActiveLoop входные порты блока. Можно задать начало и остановку эксперимента и цикл, который настраивает блоки в этих портах. Когда этот параметр отключен, задайте время запуска и длительность эксперимента по настройке в параметрах блоков. Для получения дополнительной информации смотрите start/stop и ActiveLoop описания портов.

Программное использование

Параметры блоков: UseExternalSourceStartStop
Тип: Вектор символов
Значения: 'off' | 'on'
По умолчанию: 'off'

Выберите этот параметр, чтобы включить sine Amp входной порт блока. Можно задать синусоидальную амплитуду возмущения для всех циклов, которые блок настраивает в этом порте. Когда этот параметр отключен, передайте амплитуды синуса в параметрах блоков. Для получения дополнительной информации смотрите sine Amp описание порта.

Программное использование

Параметры блоков: UseExternalAmpSine
Тип: Вектор символов
Значения: 'off' | 'on'
По умолчанию: 'off'

Задайте точность с плавающей точкой на основе среды симуляции или требований к оборудованию.

Программное использование

Параметры блоков: BlockDataType
Тип: Вектор символов
Значения: 'double' | 'single'
По умолчанию: 'double'

Выберите этот параметр, чтобы включить estimated PM выходной порт блока. Блок возвращает запас по фазе, достигнутый настроенным контроллером последнего настроенного цикла. Когда этот параметр отключен, вы можете увидеть результаты настройки с помощью параметра Export to MATLAB. Для получения дополнительной информации смотрите estimated PM описание порта.

Программное использование

Параметры блоков: UseExternalAchievedPM
Тип: Вектор символов
Значения: 'off' | 'on'
По умолчанию: 'off'

Выберите этот параметр, чтобы включить frd выходной порт блока. Блок возвращает запас по фазе, достигнутый настроенным контроллером последнего настроенного цикла. Когда этот параметр отключен, вы можете увидеть результаты настройки с помощью параметра Export to MATLAB. Для получения дополнительной информации смотрите frd описание порта.

Программное использование

Параметры блоков: UseExternalFRD
Тип: Вектор символов
Значения: 'off' | 'on'
По умолчанию: 'off'

Выберите этот параметр, чтобы включить nominal выходной порт блока. Блок возвращает вход и выход объекта управления в номинальной рабочей точке последнего настроенного цикла. Когда этот параметр отключен, вы можете увидеть результаты настройки с помощью параметра Export to MATLAB. Для получения дополнительной информации см. описание порта.

Программное использование

Параметры блоков: UseExternalU0
Тип: Вектор символов
Значения: 'off' | 'on'
По умолчанию: 'off'

Выберите этот параметр, чтобы включить loop start/stops выходной порт блока. Блок возвращает сигнал, указывающий время, в которое начался и закончился эксперимент автотунирования для каждого цикла, настроенного блоком. Когда этот параметр отключен, вы можете увидеть результаты настройки с помощью параметра Export to MATLAB. Для получения дополнительной информации смотрите loop start/stops описание порта.

Программное использование

Параметры блоков: UseExternalActiveLoop
Тип: Вектор символов
Значения: 'off' | 'on'
По умолчанию: 'off'

При нажатии этой кнопки блок создает структуру в MATLAB® рабочая область, содержащая результаты эксперимента и настройки. Эта структура, FOCTuningResult, содержит результаты настройки для каждого цикла, который настраивает блок.

  • Daxis - результаты настройки контура тока по оси D

  • Qaxis - Результаты настройки цикла тока по оси Q

  • Speed - Результаты настройки цикла скорости

  • Flux - Результаты настройки цикла потока

Для каждого цикла, настроенного блоком, результат содержит следующие поля:

  • P, I, D, N - Настройка коэффициентов усиления ПИДа. Структура содержит все поля, необходимые для типа настраиваемого контроллера. Для образца, если вы настраиваете ПИ-контроллер, структура содержит P и I, но не D и N.

  • TargetBandwidth - Значение, заданное в Target bandwidth (rad/sec) параметр блока.

  • TargetPhaseMargin - Значение, заданное в Target phase margin (degrees) параметр блока.

  • EstimatedPhaseMargin - Расчетный запас по фазе, достигнутый настроенной системой.

  • Controller - Настроенный ПИД-регулятор, возвращенный как pid (для параллельной формы) или pidstd (для идеальной формы) объект модели.

  • Plant - Расчетный объект, возвращенный как frd объект модели. Это frd содержит данные отклика, полученные на частотах эксперимента [1/10, 1/3, 1, 3, 10] ωc .

  • PlantNominal - Вход и выход объекта в номинальной рабочей точке, когда начинается эксперимент, задается как структура с полями u (вход) и y (выход).

Можно экспортировать в рабочее пространство MATLAB во время выполнения симуляции, в том числе при запуске во режиме external mode.

Расширенные возможности

.

Генерация кода ПЛК
Сгенерируйте структурированный текстовый код с помощью Coder™ Simulink ® PLC

.
Введенный в R2020a
Для просмотра документации необходимо авторизоваться на сайте