Пакет: TuningGoal
Требование переходного процесса для настройки системы управления
Используйте TuningGoal.StepTracking
задавать целевой переходной процесс от заданных входных параметров до заданных выходных параметров системы управления. Используйте эту настраивающую цель с настраивающими командами системы управления, такими как systune
или looptune
.
создает настраивающуюся цель, которая ограничивает переходной процесс между заданными местоположениями сигнала совпадать с переходным процессом устойчивой ссылочной системы, Req
= TuningGoal.StepTracking(inputname
,outputname
,refsys
)refsys
. Ограничению удовлетворяют, когда относительная разница между настроенными и целевыми ответами находится в пределах допуска, заданного RelGap
свойство настраивающейся цели (см. Свойства). inputname
и outputname
может описать SISO или ответ MIMO вашей системы управления. Для ответов MIMO количество входных параметров должно равняться количеству выходных параметров.
задает желаемый переходной процесс как ответ первого порядка с постоянной времени Req
= TuningGoal.StepTracking(inputname
,outputname
,tau
)tau
:
задает желаемый переходной процесс как ответ второго порядка с естественным периодом Req
= TuningGoal.StepTracking(inputname
,outputname
,tau
,overshoot
)tau
, собственная частота 1/tau
, и процент промахивается по overshoot
:
Затухание дано zeta = cos(atan2(pi,-log(overshoot/100)))
.
|
Входные сигналы для настраивающейся цели в виде вектора символов или, для нескольких - входные настраивающие цели, массив ячеек из символьных векторов.
Для получения дополнительной информации об аналитических точках в моделях системы управления, смотрите представляющего интерес Марка Сигнэлса для Анализа и проектирования Системы управления. |
|
Выходные сигналы для настраивающейся цели в виде вектора символов или, для нескольких - выходные настраивающие цели, массив ячеек из символьных векторов.
Для получения дополнительной информации об аналитических точках в моделях системы управления, смотрите представляющего интерес Марка Сигнэлса для Анализа и проектирования Системы управления. |
|
Ссылочная система для целевого переходного процесса в виде модели динамической системы, такой как
Для лучших результатов, |
|
Постоянная времени или естественный период целевого переходного процесса в виде положительной скалярной величины. Если вы используете синтаксис Если вы используете синтаксис Затухание системы дано |
|
Перерегулирование процента целевого переходного процесса в виде скалярного значения в области значений (0,100). |
|
Ссылочная система для целевого переходного процесса в виде SISO или пространства состояний MIMO ( Если вы используете Если вы используете
|
|
Максимальная относительная ошибка соответствия в виде значения положительной скалярной величины. Это свойство задает соответствующий допуск как максимальный относительный промежуток между целевыми и фактическими переходными процессами. Относительный промежуток задан как: y (t) – yref (t) является несоответствием ответа, и 1 – yref (t) является ошибкой неродного отслеживания целевой модели. обозначает энергию сигнала (2-норма). Увеличьте значение Значение по умолчанию: 0.1 |
|
Опорный сигнал, масштабирующийся в виде вектора из положительных вещественных значений. Для требования отслеживания MIMO, когда выбор модульных результатов в соединении маленьких и больших сигналов в различных каналах ответа, используют это свойство задать относительную амплитуду каждой записи во входе шага с векторным знаком. Эта информация используется, чтобы масштабировать недиагональные термины в передаточной функции от ссылки до отслеживания ошибки. Это масштабирование гарантирует, что перекрестные связи измеряются относительно амплитуды каждого опорного сигнала. Например, предположите тот Req.InputScaling = [100,1]; Это говорит программному обеспечению учитывать, что первый опорный сигнал в 100 раз больше второго опорного сигнала. Значение по умолчанию, Значение по умолчанию: |
|
Входной сигнал называет в виде массива ячеек из символьных векторов, которые идентифицируют входные параметры передаточной функции, которую ограничивает настраивающаяся цель. Начальное значение |
|
Выходной сигнал называет в виде массива ячеек из символьных векторов, которые идентифицируют выходные параметры передаточной функции, которую ограничивает настраивающаяся цель. Начальное значение |
|
Модели, к которым настраивающаяся цель применяется в виде вектора из индексов. Используйте Req.Models = 2:4; Когда Значение по умолчанию: |
|
Обратная связь, чтобы открыться при оценке настраивающейся цели в виде массива ячеек из символьных векторов, которые идентифицируют открывающие цикл местоположения. Настраивающаяся цель оценена против настройки разомкнутого контура, созданной вводной обратной связью в местоположениях, которые вы идентифицируете. Если вы используете настраивающуюся цель настроить модель Simulink системы управления, то Если вы используете настраивающуюся цель настроить обобщенное пространство состояний ( Например, если Значение по умолчанию: |
|
Имя настраивающейся цели в виде вектора символов. Например, если Req.Name = 'LoopReq'; Значение по умолчанию: |
Создайте требование для переходного процесса от сигнала под названием 'r'
к сигналу под названием 'y'
. Ограничьте переходной процесс совпадать с передаточной функцией H = 10 / (s+10), но позволять 20%-е относительное изменение между целью настроенные ответы.
H = tf(10,[1 10]); Req = TuningGoal.StepResp('r','y',H);
По умолчанию это требование позволяет относительный промежуток 0,1 между целью и настроенными ответами. Чтобы изменить относительный промежуток в 20%, установите RelGap
свойство требования.
Req.RelGap = 0.2;
Исследуйте требование.
viewGoal(Req);
Пунктирная линия показывает целевой переходной процесс, заданный этим требованием. Можно использовать это требование, чтобы настроить модель системы управления, T
, это содержит допустимые местоположения ввода и вывода под названием 'r'
и 'y'
. Если вы делаете так, команда viewGoal(Req,T)
строит достигнутый переходной процесс от 'r'
к 'y'
для сравнения с целевым ответом.
Создайте требование, которое задает переходной процесс первого порядка с постоянной времени 5 секунд. Создайте требование для переходного процесса от сигнала под названием 'r'
к сигналу под названием 'y'
.
Req = TuningGoal.StepResp('r','y',5);
Когда вы используете это требование, чтобы настроить модель системы управления, T
, постоянная времени 5 взята, чтобы быть описанной в преобладающих модулях системы управления. Например, если T
genss
модель и свойство T.TimeUnit
'seconds'
, затем это требование задает целевую постоянную времени 5 секунд для ответа от входа 'r'
к выходу 'y'
из 'T'
.
Постоянное требуемое время преобразовано в ссылочную модель в пространстве состояний, сохраненную в ReferenceModel
свойство требования.
refsys = tf(Req.ReferenceModel)
refsys = 0.2 ------- s + 0.2 Continuous-time transfer function.
Как ожидалось, refsys
модель первого порядка.
Исследуйте требование. viewGoal
команда отображает целевой ответ, который является переходным процессом образца модели.
viewGoal(Req);
Пунктирная линия показывает целевой переходной процесс, заданный этим требованием, ответом первого порядка с постоянной времени пяти секунд.
Создайте требование, которое задает переходной процесс второго порядка с естественным периодом 5 секунд и 10%-е перерегулирование. Создайте требование для переходного процесса от сигнала под названием 'r'
к сигналу под названием 'y'
.
Req = TuningGoal.StepResp('r','y',5,10);
Когда вы используете это требование, чтобы настроить модель системы управления, T
, естественный период 5 взят, чтобы быть описанным в преобладающих модулях системы управления. Например, если T
genss
модель и свойство T.TimeUnit
'seconds'
, затем это требование задает целевой естественный период 5 секунд для ответа от входа 'r'
к выходу 'y'
из 'T'
.
Заданные параметры ответа преобразованы в ссылочную модель в пространстве состояний, сохраненную в ReferenceModel
свойство требования.
refsys = tf(Req.ReferenceModel)
refsys = 0.04 --------------------- s^2 + 0.2365 s + 0.04 Continuous-time transfer function.
Как ожидалось, refsys
модель второго порядка.
Исследуйте требование. viewGoal
команда отображает целевой ответ, который является переходным процессом образца модели.
viewGoal(Req);
Пунктирная линия показывает целевой переходной процесс, заданный этим требованием, ответом второго порядка с 10%-м перерегулированием и естественным периодом пяти секунд.
Создайте настраивающуюся цель, которая задает переходной процесс первого порядка с постоянной времени 5 секунд. Установите Models
и Openings
свойства далее сконфигурировать применимость настраивающейся цели.
Req = TuningGoal.StepTracking('r','y',5); Req.Models = [2 3]; Req.Openings = 'OuterLoop'
При настройке системы управления, которая имеет вход 'r'
, выход 'y'
, и местоположение аналитической точки 'OuterLoop'
, можно использовать Req
как вход к looptune
или systune
. Установка Openings
свойство указывает что переходной процесс от 'r'
к 'y'
измеряется с циклом, открытым в 'OuterLoop'
. При настройке массива моделей системы управления, установке Models
свойство ограничивает, как настраивающаяся цель применяется. В этом примере настраивающаяся цель применяется только к вторым и третьим моделям в массиве.
Эта настраивающая цель налагает неявное ограничение устойчивости на передаточную функцию с обратной связью от Input
к Output
, оцененный с циклами, открытыми в точках, идентифицирован в Openings
. Движущими силами, затронутыми этим неявным ограничением, является stabilized dynamics для этой настраивающей цели. MinDecay
и MaxRadius
опции systuneOptions
управляйте границами на этих неявно ограниченных движущих силах. Если оптимизации не удается соответствовать границам по умолчанию, или если конфликт границ по умолчанию с другими требованиями, использовать systuneOptions
изменить эти значения по умолчанию.
Когда вы настраиваете систему управления с помощью TuningGoal
, программное обеспечение преобразует настраивающуюся цель в нормированное скалярное значение f (x). Здесь, x является вектором из свободных (настраиваемых) параметров в системе управления. Программное обеспечение затем настраивает значения параметров, чтобы минимизировать f (x) или управлять f (x) ниже 1, если настраивающейся целью является трудное ограничение.
Для TuningGoal.StepTracking
, f (x) дают:
T (s, x) является передаточной функцией с обратной связью от Input
к Output
со значениями параметров x и Tref (s) являются образцом модели, заданным в ReferenceModel
свойство. обозначает H 2 нормы (см. norm
).
looptune
| systune
| looptune (for slTuner)
(Simulink Control Design) | systune (for slTuner)
(Simulink Control Design) | viewGoal
| evalGoal
| TuningGoal.Tracking
| TuningGoal.Overshoot