Пакет: TuningGoal
Переходное требование соответствия для настройки системы управления
Используйте TuningGoal.Transient
объект ограничить переходный процесс от заданных входных параметров до заданных выходных параметров. Эта настраивающая цель указывает, что переходный процесс тесно совпадает с ответом образца модели. Задайте близость необходимого соответствия с помощью RelGap
свойство настраивающейся цели (см. Свойства). Можно ограничить ответ на импульс, шаг или входной сигнал пандуса. Можно также ограничить ответ на входной сигнал, данный импульсной характеристикой входного фильтра, который вы задаете.
требует что импульсная характеристика от Req
= TuningGoal.Transient(inputname
,outputname
,refsys
)inputname
к outputname
тесно совпадает с импульсной характеристикой образца модели refsys
. Задайте близость необходимого соответствия с помощью 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, является ли входной сигнал, который генерирует ограниченный переходный процесс, и импульс, шаг или сигнал пандуса. Req
= TuningGoal.Transient(inputname
,outputname
,refsys
,inputtype
)
задает входной сигнал для генерации переходного процесса, который ограничивает настраивающаяся цель. Задайте входной сигнал как передаточную функцию SISO, Req
= TuningGoal.Transient(inputname
,outputname
,refsys
,inputfilter
)inputfilter
, это - Преобразование Лапласа желаемого входного сигнала временного интервала. Импульсная характеристика inputfilter
желаемый входной сигнал.
|
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 |
|
Тип входного сигнала, который генерирует ограниченный переходный процесс в виде одного из следующих значений:
Значение по умолчанию: |
|
Пользовательский входной сигнал для генерации переходного процесса в виде передаточной функции SISO ( Частотная характеристика Например, чтобы ограничить переходный процесс к амплитудной модулем синусоиде частоты Последовательная связь |
|
Ссылочная система для целевого переходного процесса в виде SISO или пространства состояний MIMO (
| ||||||||
|
Входной сигнал для генерации переходного процесса в виде SISO Для настройки целей создал использование
Для настройки целей создал использование Последовательная связь Значение по умолчанию: 1 | ||||||||
|
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 – y, ref (tr) (t) является переходным фрагментом yref (отклонение от установившегося значения или траектории). обозначает энергию сигнала (2-норма). Разрыв может быть изучен как отношение среднеквадратичного значения (RMS) несоответствия к RMS ссылочного переходного процесса Увеличьте значение Значение по умолчанию: 0.1 | ||||||||
|
Входной сигнал, масштабирующийся в виде вектора из положительных вещественных значений. Используйте это свойство задать относительную амплитуду каждой записи во входных сигналах с векторным знаком, когда выбор модулей приведет к соединению маленьких и больших сигналов. Эта информация используется, чтобы масштабировать передаточную функцию с обратной связью от Предположим, что T (s) является передаточной функцией с обратной связью от Значение по умолчанию, Значение по умолчанию: | ||||||||
|
Выходной сигнал, масштабирующийся в виде вектора из положительных вещественных значений. Используйте это свойство задать относительную амплитуду каждой записи в выходных сигналах с векторным знаком, когда выбор модулей приведет к соединению маленьких и больших сигналов. Эта информация используется, чтобы масштабировать передаточную функцию с обратной связью от Предположим, что T (s) является передаточной функцией с обратной связью от Значение по умолчанию, Значение по умолчанию: | ||||||||
|
Входной сигнал называет в виде как массив ячеек из символьных векторов, которые указывают на входные параметры для переходных процессов, которые ограничивает настраивающаяся цель. Начальное значение | ||||||||
|
Выходной сигнал называет в виде массива ячеек из символьных векторов, которые указывают на выходные параметры, где переходные процессы, которые ограничивает настраивающаяся цель, измеряются. 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 'u'
. Ограничьте импульсную характеристику совпадать с ответом передаточной функции , но позвольте 20%-е относительное изменение между целью и настроенными ответами.
refsys = tf(1,[1 1]); Req1 = TuningGoal.Transient('r','u',refsys);
Когда вы не задаете тип ответа, требование ограничивает переходный процесс. По умолчанию требование позволяет относительный промежуток 0,1 между целью и настроенными ответами. Чтобы изменить относительный промежуток в 20%, установите RelGap
свойство требования.
Req1.RelGap = 0.2;
Исследуйте требование.
viewGoal(Req1)
Пунктирная линия показывает целевую импульсную характеристику, заданную этим требованием. Можно использовать это требование, чтобы настроить модель системы управления, T
, это содержит допустимые местоположения ввода и вывода под названием 'r'
и 'u'
. Если вы делаете так, команда viewGoal(Req1,T)
строит достигнутую импульсную характеристику от 'r'
к 'u'
для сравнения с целевым ответом.
Создайте требование, которое ограничивает ответ на вход шага вместо импульсной характеристики.
Req2 = TuningGoal.Transient('r','u',refsys,'step');
Исследуйте это требование.
viewGoal(Req2)
Req2
эквивалентно требованию отслеживания следующего шага:
Req3 = TuningGoal.StepTracking('r','u',refsys);
Создайте требование для переходного процесса от 'r'
к 'u'
. Ограничьте ответ на синусоидальный входной сигнал, а не на вход, шаг или пандус.
Чтобы задать пользовательский входной сигнал, установите входной фильтр к Преобразованию Лапласа желаемого сигнала. Например, предположите, что вы хотите ограничить ответ на сигнал . Преобразованием Лапласа этого сигнала дают:
Создайте требование, которое ограничивает ответ в 'u'
к синусоидальному входу собственной частоты 2 рад/с в 'r'
. Ответ должен совпадать с ответом ссылочной системы .
refsys = tf(1,[1 1]); w = 2; inputfilter = tf(w,[1 0 w^2]); Req = TuningGoal.Transient('u','r',refsys,inputfilter);
Исследуйте требование, чтобы видеть форму целевого ответа.
viewGoal(Req)
Создайте настраивающуюся цель, которая ограничивает импульсную характеристику. Установите Models
и Openings
свойства далее сконфигурировать применимость настраивающейся цели.
refsys = tf(1,[1 1]); Req = TuningGoal.Transient('r','u',refsys); Req.Models = [2 3]; Req.Openings = 'OuterLoop'
При настройке системы управления, которая имеет вход (или аналитическая точка) 'r'
, выход (или аналитическая точка) 'u'
, и другой анализ указывает на местоположение 'OuterLoop'
, можно использовать Req
как вход к looptune
или systune
. Установка Openings
свойство указывает что импульсная характеристика от 'r'
к 'y'
вычисляется 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.
Когда вы используете эту настраивающую цель настроить систему управления непрерывного времени, systune
попытки осуществить нулевое сквозное соединение (D = 0) на передаче, которую ограничивает настраивающаяся цель. Нулевое сквозное соединение наложено, потому что H 2 нормы, и поэтому значение настраивающейся цели (см. Алгоритмы), бесконечен для систем непрерывного времени с ненулевым сквозным соединением.
systune
осуществляет нулевое сквозное соединение путем фиксации, чтобы обнулить все настраиваемые параметры, которые способствуют проходному термину. systune
возвращает ошибку, когда фиксация этих настраиваемых параметров недостаточна, чтобы осуществить нулевое сквозное соединение. В таких случаях необходимо изменить настраивающуюся цель или структуру управления, или вручную зафиксировать некоторые настраиваемые параметры системы к значениям, которые устраняют проходной термин.
Когда ограниченная передаточная функция имеет несколько настраиваемых блоков последовательно, подход программного обеспечения обнуления всех параметров, которые способствуют полной проходной силе быть консервативными. В этом случае достаточно обнулить проходной термин одного из блоков. Если вы хотите управлять, который блок имеет сквозное соединение, зафиксированное, чтобы обнулить, можно вручную зафиксировать сквозное соединение настроенного блока по вашему выбору.
Чтобы зафиксировать параметры настраиваемых блоков к заданным значениям, используйте Value
и Free
свойства параметризации блока. Например, рассмотрите настроенный блок пространства состояний:
C = tunableSS('C',1,2,3);
Чтобы осуществить нулевое сквозное соединение на этом блоке, обнулите его матричное значение D и зафиксируйте параметр.
C.D.Value = 0; C.D.Free = false;
Для получения дополнительной информации о фиксации значений параметров смотрите страницы с описанием Блока Системы управления, такой как tunableSS
.
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), где 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.Transient
, f (x) основан на относительном промежутке между настроенным ответом и целевым ответом:
y (t) – yref (t) является несоответствием ответа, и 1 – y, ref (tr) (t) является переходным фрагментом yref (отклонение от установившегося значения или траектории). обозначает энергию сигнала (2-норма). Разрыв может быть изучен как отношение среднеквадратичного значения (RMS) несоответствия к RMS ссылочного переходного процесса
looptune
| systune
| systune (for slTuner)
(Simulink Control Design) | looptune (for slTuner)
(Simulink Control Design) | viewGoal
| evalGoal
| TuningGoal.StepTracking
| TuningGoal.StepRejection
| slTuner
(Simulink Control Design)