Функция чувствительности и дополнительная функция чувствительности являются двумя передаточными функциями, связанными с робастностью и эффективностью системы с обратной связью. Рассмотрите общую многомерную структуру управления с обратной связью, как на следующем рисунке.
Следующая таблица дает значения функций чувствительности ввода и вывода для этой структуры управления.
Описание | Уравнение |
---|---|
Введите чувствительность Si (передаточная функция с обратной связью от d 1 к e 1) | Si = (I + CP)–1 |
Введите дополнительную чувствительность Ti (передаточная функция с обратной связью от d 1 к e 2) | Ti = CP (I + CP)–1 |
Выведите чувствительность So (передаточная функция с обратной связью от d 2 к e 2) | So = (I + PC)–1 |
Выведите дополнительную чувствительность To (передаточная функция с обратной связью от d 2 к e 4) | To = PC (I + PC)–1 |
Введите передаточную функцию цикла Li | Li = CP |
Выведите передаточную функцию цикла Lo | Lo = PC |
Когда у вас есть неопределенная модель объекта управления и модели контроллеров, можно вычислить худшую чувствительность к регистру и дополнительные функции чувствительности для анализа робастности. Для этого создайте передаточную функцию, вы хотите оценить и использовать wcgain
найти возмущения, которые дают к усилению худшего случая для той передаточной функции. Затем используйте usubs
вычислить передаточную функцию, соответствующую тому усилению худшего случая.
В данном примере создайте SISO неопределенный объект P и ПИД-регулятор.
delta = ultidyn('delta',[1 1]); tau = ureal('tau',5,'range',[4 6]); P = tf(1,[tau 1])*(1+0.25*delta); C = pid(4,4);
Создайте неопределенную чувствительность и дополнительные передаточные функции чувствительности, и , соответственно. (Для этой системы SISO функции чувствительности ввода и вывода равны.)
Si = feedback(1,C*P); Ti = 1 - Si;
Вычислите усиления пика худшего случая Si
и Ti
и соответствующие возмущения худшего случая с помощью wcgain
.
[wcgS,wcuS] = wcgain(Si); [wcgT,wcuT] = wcgain(Ti);
Наконец, выполните функции чувствительности с этими возмущениями худшего случая.
Siwc = usubs(Si,wcuS); Tiwc = usubs(Ti,wcuT);
Siwc
и Tiwc
худшая чувствительность к регистру и дополнительные функции чувствительности для неопределенности, заданной на объекте. Исследуйте эффект неопределенности на функции чувствительности Si
путем графического вывода частотной характеристики некоторых выборок. Фактический пик худшего случая получает wcgS
может быть значительно выше, чем случайные выборки показывают.
rng(0); % for reproducibility
sigma(Si,Siwc)