Быстрая настройка цикла обратной связи в Control System Tuner

В этом примере показано, как настроить Simulink® модель системы управления, чтобы соответствовать заданной полосе пропускания и заданным запасам устойчивости в Control System Tuner, явным образом не создавая настраивающиеся цели, которые получают эти требования. Можно использовать аналогичный подход для быстрой настройки цикла систем управления, смоделированных в MATLAB®.

Этот пример демонстрирует, как опция Quick Loop Tuning Control System Tuner генерирует настраивающиеся цели от вашей частоты среза и технических требований запаса по амплитуде и фазе. Эта опция позволяет вам быстро настроить SISO или обратную связь MIMO для настройки использования формирующего цикл подхода. Пример также показывает, как добавить далее настраивающиеся требования в систему управления после использования опции Quick Loop Tuning.

Quick Loop Tuning является Control System Tuner, эквивалентный из looptune команда.

Настройте Модель для Настройки

Откройте модель Simulink.

open_system('rct_distillation')

Эта модель представляет столбец дистилляции, полученный в 2D входе, 2D выходной объект G. Настраиваемыми элементами является разъединяющаяся матрица усиления DM, и эти два ПИ-контроллера, PI_L и PI_V. (Для получения дополнительной информации об этой модели, смотрите Разъединяющийся Контроллер для Столбца Дистилляции.)

Предположим, что ваша цель состоит в том, чтобы настроить обратную связь MIMO между r и y к полосе пропускания между 0.1 и 0,5 рад/с. Предположим, что вы также требуете запаса по амплитуде 7 дБ и запаса по фазе 45 градусов. Можно использовать опцию Quick Loop Tuning, чтобы быстро сконфигурировать Control System Tuner для этих целей.

Открытый Control System Tuner. В окне модели Simulink, в галерее Apps , нажимают Control System Tuner.

Определяйте блоки, которые вы хотите настроить. Во вкладке Tuning Control System Tuner нажмите Select Blocks. В диалоговом окне Select tuned blocks нажмите Add blocks. Затем выберите DM, PI_L, и PI_V для настройки. (Для получения дополнительной информации о выборе настроенных блоков, смотрите, Задают Блоки, чтобы Настроить Control System Tuner.)

Модель теперь готова настроиться на целевую полосу пропускания и запасы устойчивости.

Задайте цели по быстрой настройке цикла

Во вкладке Tuning выберите New Goal> Quick Loop Tuning.

Для Быстрой Настройки Цикла необходимо идентифицировать сигналы привода, и датчик сигнализирует, что разделяют фрагмент объекта системы управления от диспетчера, который в целях Быстрой Настройки Цикла является остальной частью системы управления. Сигналы привода являются контроллерами выход, которые управляют объектом или входными параметрами объекта. Сигналы датчика являются измерениями объекта выход, которые возвращаются в контроллер. В этой системе управления сигналы привода представлены векторным u сигнала, и датчик сигнализирует векторным y сигнала.

В диалоговом окне Quick Loop Tuning, под Specify actuator signals (controls), добавляет сигнал привода, u. Точно так же под Specify sensor signals (measurements), добавьте сигнал датчика, y (Для получения дополнительной информации об определении сигналов для настройки, смотрите, Задают Цели по Интерактивной Настройке.)

Под Desired Goals, в поле Target gain crossover region, вводят целевую область значений полосы пропускания, [0.1 0.5]. Введите желаемый запас по амплитуде и запас по фазе в соответствующих полях.

Нажмите OK. Control System Tuner автоматически генерирует настраивающиеся цели, которые получают желаемые цели, которые вы ввели в диалоговое окно.

Исследуйте автоматически созданные настраивающиеся цели

В этом примере Control System Tuner создает Цель Формы Цикла и Цель Полей. Если бы вы изменили настройки местоположения полюса в диалоговом окне Quick Loop Tuning, цель полюсов была бы также создана.

Нажмите Manage Goals, чтобы исследовать автоматически созданные цели. По умолчанию цели активны и определяются как мягкие настраивающие цели.

Можно дважды кликнуть настраивающиеся цели исследовать их параметры, которые автоматически вычисляются и заполняются. Можно также исследовать графические представления настраивающихся целей. Во вкладке Tuning исследуйте график LoopTuning1_LoopShapeGoal.

Целевая перекрестная область значений описывается как цель Формы Цикла с профилем коэффициента усиления разомкнутого контура интегратора. Заштрихованные области графика показывают, что разрешенной перекрестной областью значений является [0.1 0.5] rad/s, когда вы задали в диалоговом окне Quick Loop Tuning.

Точно так же ваши маржинальные требования получены в графике LoopTuning1_MarginsGoal.

Настройте модель

Нажмите Tune, чтобы настроить модель, чтобы удовлетворить автоматически созданным настраивающимся целям. В настраивающихся целевых графиках вы видите, что требованиям удовлетворяют.

Чтобы создать дополнительные графики для исследования других откликов системы, смотрите, Создают Графики отклика в Control System Tuner.

Измените конструктивные требования

Если вы хотите изменить свои конструктивные требования после использования Быстрой Настройки Цикла, можно отредактировать автоматически созданные настраивающиеся цели и настроить модель снова. Можно также создать дополнительные настраивающие цели.

Например, добавьте требование, которое ограничивает ответ на воздействие, примененное во входных параметрах объекта. Ограничьте ответ на команду шага в dL и dV при выходных параметрах, y, быть хорошо ослабленным, обосноваться меньше чем за 20 секунд и не превысить 4 в амплитуде. Выберите New Goal> Rejection of step disturbances и введите соответствующие значения в диалоговое окно Step Rejection Goal. (Для получения дополнительной информации о создании настраивающихся целей, смотрите, Задают Цели по Интерактивной Настройке.)

Можно теперь повторно настроить модель, чтобы удовлетворить всем этим настраивающим целям.

Смотрите также

(Simulink Control Design)

Похожие темы

Для просмотра документации необходимо авторизоваться на сайте