TuningGoal.Gainclass

包:TuningGoal

获得约束控制系统调优

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描述

使用TuningGoal.Gain对象指定一个约束,限制了获得指定的输入到指定的输出。使用这种调优目标控制系统优化等优化命令systune或looptune。

当你使用TuningGoal.Gain,软件试图优化系统,获得指定的输入到指定的输出不超过指定的值。默认情况下,应用约束与循环封闭。将约束应用于开环反应,使用开口财产的TuningGoal.Gain对象。

你可以使用一个约束:

执行抗干扰的设计要求在一个特定的输入/输出,通过约束获得小于1
执行一个自定义的转出率在一个特定的频段,通过指定一个乐队获得配置文件

建设

要求的事情= TuningGoal.Gain (inputname,outputname,gainvalue)创建一个优化目标,限制了获得inputname来outputname保持低于价值gainvalue。

您可以指定inputname或outputname作为细胞阵列(向量值信号)。如果你这样做,那么调优目标约束传递矩阵的最大奇异值inputname来outputname。看到σ关于奇异值的更多信息。

要求的事情= TuningGoal.Gain (inputname,outputname,gainprofile)指定最大增益作为频率的函数。你可以指定目标概要文件(最大得到鞋子,在I / O)作为一个光滑的传递函数。或者,您可以使用一个素描一个分段错误配置文件的朋友模型。

输入参数

`inputname`	输入信号的优化目标,指定为一个特征向量,应用调优目标,单元阵列的特征向量。如果您正在使用的调优目标优化模型万博1manbetx^®控制系统的模型`inputname`可以包括: 任何模型的输入。在模型中任何线性分析点标记。在一个任何线性分析点`slTuner`(万博1manbetx仿真软件控制设计)与模型相关的接口模型。万博1manbetx使用`addPoint`(万博1manbetx仿真软件控制设计)添加分析指出`slTuner`接口。使用`getPoints`(万博1manbetx仿真软件控制设计)获得可用的分析点的列表`slTuner`接口模型。例如,假设`slTuner`接口包含分析点`u1`和`u2`。使用`‘u1’`指定这个点作为输入信号在创建优化的目标。使用`{u1, u2的}`指定一个双通道的输入。如果您使用的是调优目标优化广义状态空间(`一族`)模型的控制系统`inputname`可以包括: 任何输入的`一族`模型任何`AnalysisPoint`位置控制系统模型例如,如果你是调优控制系统模型,`T`,然后`inputname`可以输入的名字吗`T.InputName`。同样,如果`T`包含一个`AnalysisPoint`块位置命名`AP_u`,然后`inputname`可以包括`“AP_u”`。使用`getPoints`得到一个可用的分析点列表中`一族`模型。如果`inputname`是一个`AnalysisPoint`位置的广义模型,优化目标是隐含的输入信号输入相关`AnalysisPoint`布洛克: 关于分析分控制系统模型的更多信息,见马克的信号对控制系统的分析和设计。
`outputname`	输出信号的优化目标,指定为一个特征向量,输出优化目标,单元阵列的特征向量。如果您使用的是调优目标优化控制系统仿真软件模型,万博1manbetx`outputname`可以包括: 任何模型输出。在模型中任何线性分析点标记。在一个任何线性分析点`slTuner`(万博1manbetx仿真软件控制设计)与模型相关的接口模型。万博1manbetx使用`addPoint`(万博1manbetx仿真软件控制设计)添加分析指出`slTuner`接口。使用`getPoints`(万博1manbetx仿真软件控制设计)获得可用的分析点的列表`slTuner`接口模型。例如,假设`slTuner`接口包含分析点`日元`和`y2`。使用`“日元”`指定这个点作为输出信号在创建优化的目标。使用`{y1, y2的}`指定一个双通道输出。如果您使用的是调优目标优化广义状态空间(`一族`)模型的控制系统`outputname`可以包括: 任何的输出`一族`模型任何`AnalysisPoint`位置控制系统模型例如,如果你是调优控制系统模型,`T`,然后`outputname`可以输出的名字吗`T.OutputName`。同样,如果`T`包含一个`AnalysisPoint`块位置命名`AP_u`,然后`outputname`可以包括`“AP_u”`。使用`getPoints`得到一个可用的分析点列表中`一族`模型。如果`outputname`是一个`AnalysisPoint`位置的广义模型,优化目标是隐含的输出信号与输出`AnalysisPoint`布洛克: 关于分析分控制系统模型的更多信息,见马克的信号对控制系统的分析和设计。
`gainvalue`	最大增益(线性)。获得约束`要求的事情`获得指定`inputname`来`outputname`小于`gainvalue`。 `gainvalue`是一个标量值。如果信号`inputname`或`outputname`向量值信号呢`gainvalue`约束传递矩阵的最大奇异值`inputname`来`outputname`。看到`σ`关于奇异值的更多信息。
`gainprofile`	获取配置文件作为频率的函数。获得约束`要求的事情`获得指定`inputname`来`outputname`在一个特定的频率小于`gainprofile`。您可以指定`gainprofile`光滑的传递函数(`特遣部队`,`zpk`,或`党卫军`模型)。或者,您可以勾勒出一个分段获得配置文件使用`的朋友`模型或`补足重量的东西`(鲁棒控制工具箱)函数。当你这样做时,软件自动获得配置文件到一个地图`zpk`模型。这个的大小`zpk`模型接近所需的概要文件。使用`viewGoal(要求)`情节的大小`zpk`模型。 `gainprofile`是一个输出的传递函数。如果`inputname`或`outputname`是细胞阵列,`gainprofile`适用于所有I / O双`inputname`来`outputname` 如果你是调优在离散时间(也就是说,使用`一族`模型或`slTuner`接口和非零`Ts`),您可以指定`gainfprofile`作为一个相同的离散时间模型`Ts`。如果您指定`gainfprofile`在连续时间,优化软件可获得它。指定在离散时间获得配置文件给你更多的控制增益概要文件在奈奎斯特频率附近。

属性

`MaxGain`	最大增益作为频率的函数,表示为一个输出`zpk`模型。软件自动地图`gainvalue`或`gainprofile`输入参数`zpk`模型。这个的大小`zpk`模型接近所需的概要文件。调优目标获取和存储在`MaxGain`财产。使用`viewGoal(要求)`情节的大小`MaxGain`。
`焦点`	频带的调优的目标是执行,指定为一个行向量的形式`(最小,最大)`。设置`焦点`财产限制的执行调优目标特定的频段。表达这个值在频单元控制系统模型的优化(rad /`TimeUnit`)。例如,假设`要求的事情`是一个优化目标之间你想仅适用于1和100 rad / s。限制这个乐队的调优目标,使用以下命令: 要求的事情。Focus = [1,100]; 默认值:`[0,正]`持续时间;`[0,π/ Ts]`离散时间,`Ts`是时间模型样本。
`稳定`	稳定性要求闭环动态,指定为1 (`真正的`)或0 (`假`)。默认情况下,`TuningGoal.Gain`对闭环传递函数的稳定性要求指定的输入,输出,除了获得需求。如果稳定不是必需的或无法实现,集`稳定`来`假`删除的稳定性要求。例如,如果获得约束适用于不稳定的开环传递函数,集合`稳定`来`假`。默认值:1 (`真正的`)
`InputScaling`	输入信号比例,指定为一个向量的积极的实际价值。使用这个属性来指定每个条目的相对振幅在向量值输入信号单元的选择导致的小型和大型的信号。此信息用于规模的闭环传递函数`输入`来`输出`当调优的目标是评估。假设T(年代)的闭环传递函数`输入`来`输出`。调优的目标是评估的传递函数D_o¹T(年代)D_我。对角矩阵D_o和D_我有`OutputScaling`和`InputScaling`对角线上的值,分别。默认值,`[]`,意味着没有扩展。默认值:`[]`
`OutputScaling`	输出信号扩展,指定为一个向量的积极的实际价值。使用这个属性来指定每个条目的相对振幅在向量值输出信号在单位的选择结果的小型和大型的信号。此信息用于规模的闭环传递函数`输入`来`输出`当调优的目标是评估。假设T(年代)的闭环传递函数`输入`来`输出`。调优的目标是评估的传递函数D_o¹T(年代)D_我。对角矩阵D_o和D_我有`OutputScaling`和`InputScaling`对角线上的值,分别。默认值,`[]`,意味着没有扩展。默认值:`[]`
`输入`	输入信号名称指定为一个单元阵列特征向量识别输入的传递函数约束优化的目标。的初始值`输入`的属性设置`inputname`输入参数时构造优化目标。
`输出`	输出信号名称指定为一个单元阵列特征向量识别输出的传递函数约束优化的目标。的初始值`输出`的属性设置`outputname`输入参数时构造优化目标。
`模型`	应用模型的优化目标,指定为一个向量的指数。使用`模型`房地产当调优控制系统模型的数组`systune`,执行调优目标数组中模型的一个子集。例如,假设您想应用调优的目标,`要求的事情`、第二、第三和第四模型在一个数组传递给模型`systune`。限制的执行调优目标,使用以下命令: 要求的事情。模型= 2:4; 当`模型=南`适用于所有优化目标模型。默认值:`南`
`开口`	反馈回路打开当评估优化目标,指定为一个单元阵列特征向量识别loop-opening位置。调优的目标是评估针对开环配置由开放位置您识别反馈循环。如果您使用的是调优目标优化控制系统仿真软件模型,万博1manbetx`开口`可以包括任何线性分析点模型中,或任何线性分析点的`slTuner`(万博1manbetx仿真软件控制设计)与模型相关的接口模型。万博1manbetx使用`addPoint`(万博1manbetx仿真软件控制设计)添加分析分和循环的开口`slTuner`接口。使用`getPoints`(万博1manbetx仿真软件控制设计)获得可用的分析点的列表`slTuner`接口模型。如果您使用的是调优目标优化广义状态空间(`一族`)模型的控制系统`开口`可以包括任何`AnalysisPoint`位置控制系统模型。使用`getPoints`获取列表中可用的分析点`一族`模型。例如,如果`机会= {u1, u2的}`,然后用循环调优的目标是评估分析点开放`u1`和`u2`。默认值:`{}`
`的名字`	调优目标名称,指定为一个特征向量。例如,如果`要求的事情`是一个优化目标: 要求的事情。的名字='LoopReq'; 默认值:`[]`

例子

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抗干扰性目标

打开生活的脚本

创建一个增益约束,执行从一个信号抗干扰性要求“嘟”一个信号“u”。

要求= TuningGoal.Gain (“嘟”,“u”1);

这个需求指定的最大增益的反应“嘟”来“u”不超过1(0分贝)。

自定义转出规范

打开生活的脚本

创建一个调优目标约束的响应信号“嘟”一个信号“u”将在20 dB /十年频率大于1。调优目标还指定了抗干扰性(1)的最大增益频率范围[0,1]。

gmax =朋友([1 1 0.01],[0 1 100]);要求= TuningGoal.Gain (“嘟”,“u”,gmax);

这些命令使用的朋友模型指定获得配置文件作为频率的函数。最大增益为1 dB频率1 rad / s,连同100频率的最大增益为0.01 dB rad / s,指定所需的滚边20 dB /十年。

软件转换gmax到一个指定的频率接近分段光滑函数的要求。显示使用viewGoal获得配置文件。

viewGoal(要求)

图包含一个坐标轴对象。坐标轴对象包含一个类型的对象。这些对象代表最大增益,有效的约束。

虚线显示了获得配置文件,该地区表示违背要求的。

提示

这个调优目标强加了一个隐式稳定约束的闭环传递函数输入来输出评估循环打开,点确定开口。这个隐式约束的动力学影响稳定的动力学调优目标。的MinDecay和MaxRadius选项的systuneOptions对这些隐式约束动力学控制范围。如果优化不能满足默认的边界,或者默认的边界冲突与其他需求,使用systuneOptions更改这些默认值。

算法

当你调整控制系统使用TuningGoal对象,软件优化的目标转换成规范化的标量值f(x),x是免费的(可调)的矢量控制系统参数。软件然后调整参数值最小化f(x)或开车f(x)低于1如果调优的目标是硬约束。

为TuningGoal.Gain,f(x)是由:

$f (x) = {为 W_{F} (年代) D_{o}^{- 1} T (年代, x) D_{我} 为}_{\infty},$

或其等效离散时间离散时间调优。在这里,T(年代,x)的闭环传递函数输入来输出。D_o和D_我对角矩阵的吗OutputScaling和InputScaling属性值的对角。 ${为 \cdot 为}_{\infty}$ 表示H_∞规范(见getPeakGain)。

频率加权函数W_F是正规化获得资料,来自最大增益配置文件指定。的收益W_F和1 / MaxGain大约在频带匹配焦点。W_F总是稳定的和适当的。因为波兰人W_F接近年代= 0或年代=正可能会导致糟糕的数字调节systune优化问题,它不推荐指定最大增益与非常低频或高频动态概要文件。