这个例子展示了如何指定环路形状和稳定裕度时,用systune
或者looptune
.
的systune
和looptune
命令调谐固定结构控制系统的参数,经过各种时间和频域要求。的TuningGoal.
包是此类设计需求的存储库。
的TuningGoal。LoopShape
要求被用来塑造开环响应增益(s),一种设计方法称为循环形成.例如,
s =特遣部队(“年代”);R1 = TuningGoal。LoopShape (“u”1 / s);
指定在位置“u”处测量的开环响应看起来应该像一个纯粹的积分器(就其增益而言)。在MATLAB中,使用AnalysisPoint
块标记位置“u”,看看“建设可调模型”例子的细节。在Si万博1manbetxmulink中,使用addPoint
的方法slTuner
将“U”标记为兴趣点。
与其他增益规范一样,您可以使用少数频率指定所需环形形状的渐近。例如,为了在1 rad / s的1 rad / s,-20 dB / deade斜率下指定具有增益交叉的环形,而1 rad / s之后-40 dB / deade斜率,只需指定频率的增益0.1,1,10分别为10,1,0.01。
LS =朋友([10 1 0.01],[0.1,1,10]);R2 = TuningGoal。LoopShape (“u”、LS);R2.LoopGain bodemag (LS)传说('指定的','内插')
循环形状要求是开环响应的约束
.为了调整的目的,它们被转换成灵敏度函数的闭环增益约束
和互补灵敏度函数
.使用viewGoal
可视化目标环路形状和相应的增益范围
(绿色)和
(红色)。
viewgoal(r2)
而不是TuningGoal。LoopShape
,你可以使用TuningGoal。MinLoopGain
和TuningGoal。MaxLoopGain
为特定频带中的环路增益指定最小或最大值。当交叉附近的实际循环形状最好留给调谐算法时,这是有用的。例如,以下要求指定带宽内的最小环路增益和带宽外的滚动特性,但不指定实际的交叉频率,也不指定交叉附近的循环形状。
MinLG = TuningGoal。MinLoopGain (“u”,5 / s);%积分作用minlg.focus = [0 0.2];maxlg = tuninggoal.maxloopgain(“u”1 / s ^ 2);%-40dB /十年滚动maxlg.focus = [1 inf];ViewGoal([Minlg Maxlg])
的TuningGoal。MaxLoopGain
要求休息的事实是,当环路增益小时,开放和闭环增益相当(
).因此,它可能无法将环路增益保持在接近1的某个值以下。例如,假设灵活模式导致增益尖峰超过交叉频率,您需要将这些尖峰保持在0.5 (-6 dB)以下。而不是使用TuningGoal。MaxLoopGain
,您可以直接限制增益
使用TuningGoal。获得
在“u”处有一个开口的环。
MaxLG = TuningGoal。获得(“u”,“u”, 0.5);MaxLG。开=“u”;
如果开环响应是不稳定的,请确保进一步禁用与此要求相关的隐式稳定性约束。
MaxLG。年代tabilize = false;
图1显示了对具有灵活模态的开环响应的评估需求。
图1:获得限制l
的TuningGoal。利润率
要求使用磁盘余量的概念来强制执行指定循环打开站点的最小增益和相位利润率。对于MIMO反馈循环,该要求可确保每个反馈信道中的增益或相变的稳定性。增益或相位可以同时在所有通道中改变,并且每个通道中的不同量。看控制系统调优中的稳定裕度有关详细信息。例如,以下代码强制执行
在“u”位置的增益裕度和45度相位裕度。
R = TuningGoal。利润(“u”6、45);
在MATLAB中,使用AnalysisPoint
块以标记位置“u”(参见构建可调模型有关详细信息)。在Si万博1manbetxmulink中,使用addPoint
的方法slTuner
接口将“u”标记为感兴趣的点(参见为Simulink Model创建和配置SLTUNER接口万博1manbetx(万博1manbetx仿真软件控制设计)).稳定性边际通常是在植物投入或植物产出或两者兼有时测量的。
将目标增益和相位裕度值转化为一个归一化的增益约束,约束在一个适当的闭环传递函数上。期望的裕度在增益小于1的频率处实现。使用viewGoal
检查您配置的需求。
viewGoal(右)
阴影区域表示违反约束的地方。调优后,为一个调优的模型T
,你可以使用ViewGoal(r,t)
在此绘图上看到调谐频率相关的边缘。
TuningGoal。MinLoopGain
|TuningGoal。MaxLoopGain
|TuningGoal。LoopShape
|TuningGoal。利润率