头磁盘组件控制

此示例在硬盘驱动器中使用头磁盘组件（HDA）的第9个阶模型。此模型捕获HDA中的前几种灵活模式。

加载rctexamples.GBODE（G），网格

我们使用下面显示的反馈循环将头部位于正确的轨道上。该控制结构包括PI控制器和返回路径中的低通滤波器。头部位置y应该跟踪一步变化R.响应时间约为1毫秒，很少或没有过冲，没有稳态误差。

图1：控制结构

您可以使用Systune.直接调整PI增益和滤波器系数 $$\mathrm{一种}$$受各种时间和频域要求的影响。

指定可调元素

图1的控制结构中有两个可调元素：PI控制器 $$C（\mathrm{S.}）$$和低通滤波器

你可以使用调音对象以参数化PI块：

c0 =调谐（'C'那'pi'）;％调谐pi.

参数化低通滤波器 $$F（\mathrm{S.}）$$，创建可调谐real参数 $$\mathrm{一种}$$并使用分子构造一阶传递函数 $$\mathrm{一种}$$和分母 $$\mathrm{S.}+\mathrm{一种}$$：

a = REAMP（'一种'，1）;％滤波器系数f0 = tf（a，[1 a]）;％过滤器由a参数化

看看“建立可调式模型”用于可用可调元素的概述示例。

构建可调闭环模型

接下来构建图1中的反馈回路的闭环模型。为了便于开环分析并指定诸如所需稳定性边距的开环要求，请在工厂输入中添加分析点你：

AP = Analysispoint（'U'）;

图2：分析点块

采用回馈从参考构建闭环传输的模型R.到头位置y：

T0 =反馈（G * AP * C0，F0）;从r到y的％闭环传输t0.inputname =.'r';t0.outputname =.'是';

结果T0.是广义的状态空间模型（雄鸡）取决于可调元素 $$C$$和 $$F$$。

指定设计要求

这TuningGoal.包装包含各种控制设计要求，用于指定控制系统的所需行为。这些包括对响应时间，确定性和随机增益，环形，稳定性边缘和杆位置的要求。在这里，我们使用两个要求来捕获控制目标：

使用TuningGoal.Tracking.和TuningGoal.Margins.对象以捕获这些要求。注意，边距要求适用于在工厂输入中测量的开环响应你（由分析点标记的位置AP）。

req1 = tuninggoal.tracking（'r'那'是'，0.001）;req2 = tuninggoal.margins（'U'，6,45）;

调整控制器参数

你现在可以使用Systune.调整PI增益和滤波器系数 $$\mathrm{一种}$$。此功能采用可调闭环模型T0.和要求REQ1，REQ2.。使用一些随机的起点来改善全局最优设计的机会。

RNG（'默认'）选项= systuneOptions（'OrmyStart'，3）;[t，fsoft] = systune（t0，[req1，req2]，选项）;

final：soft = 1.35，硬= -inf，迭代= 65 final：soft = 1.35，硬= -inf，迭代= 106 final：soft = 2.78e + 03，硬= -inf，迭代= 171一些闭环杆略微稳定（衰减率接近1E-07）Final：Soft = 1.35，硬= -Inf，迭代= 64

所有要求都是归一化的，因此当其值小于1.此处时，最终值略大于1，表明该要求几乎满足。使用输出FSOFT.查看每个要求的调谐值。在这里，我们看到第一个要求（跟踪）在满足第二个要求（边距）时略微违反。

FSOFT.

Fsoft =1×21.3461 0.6326

第一个输出T.的Systune.是“调谐”闭环模型。采用展示要么getblockvalue.要访问PI增益和滤波器系数的调谐值：

getblockValue（t，'C'）PI控制器的％调谐值

ans = 1 kp + ki * --- s用kp = 0.00104，ki = 0.0122名称：C连续时间PI控制器并行形式。

展示（t）所有可调元素的％调谐值

C = 1 kp + ki * ---带有kp = 0.00104，ki = 0.0122名称：C连续时间PI控制器并行形式。------------------------------ a = 3.19e + 03

验证结果

首次使用viewgoal.检查调谐系统如何针对每个要求进行。第一个图表显示了作为频率函数的跟踪误差，第二个图显示了常规磁盘边距作为频率的函数（参见diskmargin.）。看看“创造设计要求”详情示例。

CLF，ViewGoal（[req1 req2]，t）

接下来绘制引用的闭环步骤响应R.到头位置y。响应没有过冲，但摇摆不定。

CLF，步骤（t）

要进一步调查，使用getLooptransfer.在工厂输入中获取开环响应。

l = getlooptransfer（t，'U'）;BODE（L，{1E3,1E6}），网格标题（'开环响应'）

摆动是由于增益交叉后的第一个共振。要消除它，您可以将凹口滤波器添加到反馈循环，并将其系数与低通系数和PI获得使用Systune.。