Цель полюсов контроллера

Цель

Ограничьте динамику заданного настраиваемого блока в настроенной системе управления, при использовании Control System Tuner.

Описание

Controller Poles Goal ограничивает динамику настраиваемого блока в системной модели управления. Controller Poles Goal может наложить ограничение устойчивости на указанный блок. Можно также задать конечную минимальную скорость затухания, минимальную скорость демпфирования или максимальную естественную частоту для полюсов блока. Эти ограничения позволяют вам исключить быструю динамику и управлять вызывным сигналом в ответ настраиваемого блока.

В Control System Tuner затененная область на графике представляет область в частотный диапазон, где ограничения положения полюса не выполняются. Ограничение применяется ко всем полюсам в блоке, кроме фиксированных интеграторов, таких как I термин ПИД-регулятора.

Чтобы ограничить динамику или обеспечить стабильность всей системы управления или цикла обратной связи в системе управления, используйте Poles Goal.

Создание

На вкладке Tuning Control System Tuner выберите New Goal > Constraint on controller dynamics, чтобы создать цель полюсов контроллера.

Эквивалентный код командной строки

При настройке систем управления в командной строке используйте TuningGoal.ControllerPoles для задания цели полюсов контроллера.

Ограничение динамики настроенного блока

В раскрывающемся меню выберите настроенный блок в системе управления, к которому можно применить Controller Poles Goal.

Если блок, который вы хотите ограничить, отсутствует в списке, добавьте его в список Настроенные блоки. В Control System Tuner на вкладке Tuning нажмите Select Blocks. Для получения дополнительной информации о добавлении настроенных блоков смотрите Задать блоки для настройки в Control System Tuner.

Держите полюса внутри следующей области

Этот раздел диалогового окна позволяет задать пределы расположения полюсов.

Minimum decay rate
Введите необходимую минимальную скорость затухания для полюсов настраиваемого блока. Полюса блока ограничены, чтобы удовлетворить Re(s) < -MinDecay для блоков в непрерывном времени или log(|z|) < -MinDecay*Ts для блоков в дискретном времени со шаг расчета Ts.
Задайте неотрицательное значение, чтобы убедиться, что блок стабилен. Если вы задаете отрицательное значение, настроенный блок может включать нестабильные полюса.
Minimum damping
Введите требуемый минимальный коэффициент затухания полюсов настраиваемого блока как значение от 0 до 1. Полюса блока, которые зависят от настраиваемых параметров, ограничены, чтобы удовлетворить Re(s) < -MinDamping*|s|. В дискретном времени коэффициент затухания вычисляется с помощью s=log(z)/Ts.
Maximum natural frequency
Введите целевую максимальную естественную частоту полюсов настраиваемого блока, в модули управления, системную модель вы настраиваете. Полюса блока ограничены, чтобы удовлетворить |s| < MaxFrequency для блоков в непрерывном времени или |log(z)| < MaxFrequency*Ts для блоков в дискретном времени со шаг расчета Ts. Это ограничение препятствует быстрой динамике в настраиваемом блоке.

Алгоритмы

Когда вы настраиваете систему управления, программное обеспечение преобразует каждую цель настройки в нормализованное скалярное значение f (x). Здесь x является вектором свободных (настраиваемых) параметров в системе управления. Затем программа настраивает значения параметров, чтобы минимизировать f (x) или привести f (x) ниже 1, если цель настройки является жестким ограничением.

Для Controller Poles Goal f (x) отражает относительное удовлетворение или нарушение цели. Например, если ваш Controller Poles Goal ограничивает полюс настроенного блока минимальным демпфированием

f (x) = 1 означает, что демпфирование полюса в точности равно
f (<reservedrangesplaceholder0>) = 1.1 означает, что демпфирование - ζ = 0.5/1.1 = 0.45, примерно на 10% меньше, чем цель.
f (<reservedrangesplaceholder0>) = 0.9 означает, что демпфирование - ζ = 0.5/0.9 = 0.55, примерно на 10% лучше, чем цель.

Документация