augw

Увеличение объекта для взвешенной смешанной чувствительности H ∞ и H проекта формирования контура 2

Синтаксис

Описание

пример

P = augw(G,W1,W2,W3) вычисляет модель пространства состояний дополненного объекта LTI P (s) с функциями взвешивания W 1 (s), W 2 (s) и W 3 (s), штрафующих сигнал ошибки, управляющий сигнал и выходной сигнал, соответственно. P является дополненной объектом следующей схемы.

Эта структура управления используется в смешанном H ∞ синтезе, который позволяет вам проектировать H ∞ контроллер, одновременно формируя частотные характеристики для отслеживания и отторжения возмущения, снижения шума и робастности и усилия контроллера. Для получения дополнительной информации см. Раздел «Формирование цикла смешанной чувствительности».

Примеры

свернуть все

Предположим, что вы хотите синтезировать стабилизирующий устойчивый контроллер для системы следующей схемы. Контроллер должен также отклонить нарушения порядка, впрыскиваемые на выходе объекта.

Объект, G, является нестабильной системой первого порядка.

G = tf(1,[1 -1]);

Чтобы настроить эту проблему для hinfsyn, вставьте функцию взвешивания W1 который захватывает цель подавления помех и другую функцию взвешивания W3 для обеспечения робастности. Задайте эти функции взвешивания как обратные формы требуемых циклов для чувствительности S и дополнительная чувствительность T, соответственно. (См. «Формирование цикла смешанной чувствительности».)

В данном примере выберите W1 с:

  • Низкочастотный коэффициент усиления 100 (40 дБ)

  • 0 дБ кроссовер на 0,5 рад/с

  • Высокочастотный коэффициент усиления 0,25 (12 дБ)

Выберите W3 иметь противоположные низкочастотные и высокочастотные усиления.

W1 = makeweight(100,[1 0.5],0.25);
W3 = makeweight(0.25,[1 0.5],100);
bodemag(W1,W3)

Figure contains an axes. The axes contains 2 objects of type line. These objects represent W1, W3.

В данном примере не задайте W2 (без ограничений на усилие по управлению). Построение дополненного объекта, P.

P = augw(G,W1,[],W3);

G имеет один вход и один выход. Дополненный объект имеет дополнительный вход для сигнала управления и дополнительные выходы для каждого из весов.

size(P)
State-space model with 3 outputs, 2 inputs, and 3 states.

Входы и выходы P сгруппированы для отслеживания входных входов нарушения порядка и управления и выходов ошибки и измерения. Например, например, группы выхода. Групповые Y1 содержит два выходов z ошибок и Y2 групп содержит один выход измерения.

P.OutputGroup
ans = struct with fields:
    Y1: [1 2]
    Y2: 3

Теперь можно использовать P для системы управления. Для примера используйте hinfsyn для разработки H оптимальный контроллер, который удовлетворяет проект требованиям, заданным W1 и W3.

[K,CL,gamma] = hinfsyn(P); 
gamma
gamma = 0.9946

Входные параметры

свернуть все

Объект, заданный как динамическая системная модель, такая как пространство состояний (ss) модель. G может быть любой моделью LTI. Если G является обобщенной моделью пространства состояний с неопределенными или настраиваемыми блоками системы управления, затем mixsyn использует номинальное или текущее значение этих элементов.

Функции взвешивания, заданные как динамическая система модели. Выберите функции взвешивания W1,W2,W3 для формирования частотных характеристик для отслеживания и подавления помех, усилия контроллера и снижения шума и робастности. Как правило:

  • Для хорошей эффективности отслеживания уставки и подавления помех выберите W1 большая внутри управляющей полосы для получения малых S.

  • Для ослабления робастности и шума выберите W3 большой вне управляющей полосы для получения малых T.

  • Чтобы ограничить усилие управления в конкретном диапазоне частот, увеличьте амплитуду W 2 в этом диапазоне частот, чтобы получить малую KS.

Если один из весов не нужен, установите его равным []. Например, если вы не хотите ограничивать усилия по управлению, используйте W2 = [].

Использовать makeweight создание весовых функций с желаемыми профилями усиления. Для получения дополнительной информации о выборе функций взвешивания смотрите Mixed-Sensitivity Loop Shaping.

Если G имеет NU входы и NY выходы, затем W1,W2,W3 должны быть либо SISO, либо квадратные системы размера NY, NU и NY, соответственно.

Потому что S + T = I, mixsyn невозможно сделать S и T маленькими (менее 0 дБ) в одной частотной области значений. Поэтому, когда вы задаете веса для формирования цикла, должен быть полоса частот, в котором оба W1 и W3 менее 0 дБ.

Выходные аргументы

свернуть все

Дополненный объект, возвращенное как пространство состояний (ss) модель. P может быть любой моделью LTI с входами [w; u] и выходами [z; y ].augw группирует входы и выходы P использование ss свойства InputGroup и OutputGroup таким образом:

  • P.InputGroup имеет поле U1 содержащие входы, соответствующие w, и U2 поля содержит входы, соответствующие u.

  • P.OutputGroup имеет поле Y1 содержащие выходы, соответствующие z и групповым Y2 содержащие выходы, соответствующие e.

Здесь, {w; u} и {z; e} являются входами и выходами P в следующей системе управления.

Совет

  • Для H ∞ или H 2 синтеза модели G и W1,W2,W3 должно быть надлежащим. Другими словами, они должны быть ограничены как s (для функций передачи в непрерывном времени) или z (для передаточных функций в дискретном времени). Кроме того, W1,W2,W3 должна быть стабильной. Объект G должна быть стабилизируемой и обнаруживаемой. В противном случае получившееся P не стабилизируется ни одним контроллером.

Алгоритмы

augw производит увеличенную заводскую P (s), заданную:

P(s)=[W1W1G0W20W3GIG]

Разбиение встраивается с помощью P = mktito(P,NY,NU), который устанавливает P.InputGroup и P.OutputGroup свойства следующим образом.

[r,c] = size(P);
P.InputGroup  = struct('U1',1:c-NU,'U2',c-NU+1:c);
P.OutputGroup = struct('Y1',1:r-NY,'Y2',r-NY+1:r);
Представлено до R2006a
Для просмотра документации необходимо авторизоваться на сайте