重新设计的控制系统设计应用简化工作流设计输出反馈控制系统的控制器使用图形和自动调优方法。

使用的更多信息控制系统设计,请参阅:

• 控制系统设计

• 控制系统设计优化方法

• 波德图设计

• 使用自动调优方法设计补偿器

• 分析设计使用响应图

控制系统工具箱™现在包括自动调优工具,以前需要一个鲁棒控制工具箱™许可证。调谐器和控制系统systune命令自动调整控制系统从高层设计目标指定,如参考跟踪、抗干扰性和稳定的利润。

优化控制系统,您指定的元素可调控制系统。然后抓住你的设计要求使用图书馆的优化目标。软件共同曲调的所有自由参数控制系统无论建筑、反馈循环,还是在MATLAB建模^®或仿真万博1manbetx软件^®。(调优控制系统建模仿真软件需要万博1manbetx万博1manbetx仿真软件控制设计™许可证)。

使用这些工具的信息,请参阅:

• 优化与控制系统调谐器

• 程序化的调优

您还可以使用systune命令来优化gain-scheduled控制器控制系统中,植物动力学与操作条件或时间的变化。有关更多信息,请参见增益调度。

新减速器模型应用程序是一个互动的工具,计算高阶模型的降维近似。使用低阶模型可以简化分析和控制设计。简单的模型也更容易理解和操作。可以减少植物模型之前关注相关的动力学设计一个控制器的工厂。或者,您可以使用模型降阶简化全阶控制器。使用下列模型降阶方法,减速器模型帮助你减少模型秩序,同时保留模型特征,对您的应用程序很重要:

• 平衡截断——删除与低能量状态的贡献。

• 极/零简化——消除取消或near-canceling pole-zero对。

• 模式选择——选择模式通过指定地区的复平面的兴趣。

减速器模型还提供了反应区和错误帮助确保降维模型保留了重要的动力。

一个例子,演示如何使用减速器模型,请参阅减少模型使用模型减速器的应用。对模型降阶的更多信息,见减少模型基础。

一个线性系统被动当自己不能产生能量,只能消散最初存储在它的能量。更普遍的是,一个I / O映射是被动的,如果平均增加需要增加输入输出。被动控制是过程控制中的安全要求的一部分,指令、人机接口和系统网络。

使用以下命令来分析线性系统的被动:

• isPassive——检查线性系统的被动。

• getPassiveIndex——计算各种措施过剩或短缺的一个线性系统的被动。

• passiveplot——计算和情节被动指数作为频率的函数。

数学上,一个系统是被动的时候所有的I / O轨迹被限制到一个特定部门的I / O空间。更普遍的是,一个圆锥系统是一个系统的轨迹躺在一个给定的二次曲线。圆锥部门范围内出现,例如,在静态非线性鲁棒控制的反馈循环。以下新命令让你分析线性系统是如何在任何圆锥部门。

• getSectorIndex——检查是否一个线性系统的输出轨迹躺在一个特定的圆锥。计算相对部门指标,这一指标衡量的是严格的轨迹符合部门。

• getSectorCrossover——计算的频率轨迹穿过部门边界的范围。

• sectorplot——计算和策划部门指数作为频率的函数。

新的优化目标让你执行被动调优时使用控制系统调谐器或控制系统systune命令。

更多的背景和细节的概念被动和部门界限,见:

• 被动,被动的指数

• 关于部门界限和行业指标

现在可以执行balanced-truncation减少模型和计算汉克尔奇异值基于状态的能量计算在指定的时间和频率间隔。

• 执行frequency-limited或有时限的平衡截断,使用balredOptions设置间隔时间或FreqIntervals选项balred命令。当你使用这些选项,balred确定哪些州截断基于他们的能量贡献只在指定的时间间隔内。更多细节,请参见参考页balredOptions和balred。

• 计算或情节汉克尔奇异值为特定的时间或频率,使用hsvdOptions或hsvoptions设置间隔时间和FreqIntervals选项hsvd和hsvplot命令,分别。更多细节,请参见页面的引用hsvdOptions。

这些操作使用的新功能克命令计算期限和frequency-limited可控制性和可观测性格兰姆。详情,请参见页面的引用克和新gramOptions命令。

新sampleBlock和rsampleBlock命令控制设计样本块在广义模型等一族或号航空母舰模型。你可以样品可调块,不确定的块,或两者兼而有之。输出模型获得的数组替换您所指定的采样块的值(sampleBlock)或随机值(rsampleBlock)。这些函数的一些用途包括:

• 执行不同的可调参数灵敏度分析的随机或在一个网格。

• 不同的参数鲁棒性的研究在一个不确定性范围。

有关更多信息,请参见sampleBlock和rsampleBlock参考页面。

新spectralfact命令计算谱分解的线性时不变模型。一个模型的谱分解H是:

H = G * * G,

在哪里年代是一个对称矩阵和G是一个广场,稳定和最小相位系统单元(身份)引线。H必须满足H = H '。有关更多信息,请参见spectralfact参考页面。

可调控制设计块已经重命名。从R2016a开始,使用下面的块的名字:

另外,几个属性的可调状态和可调传递函数块已经改变了。有关更多信息,请参见功能被删除或更改。

剩下的块的功能和属性保持不变。

兼容性的考虑

如果您的代码块使用可调控制设计,修改您的代码以使用新的块的名字。有关更多信息,请参见重命名可调控制设计。

新的数字线性时不变模型pid2和pidstd2专门用于建模两个自由度的二自由度PID控制器。这些是类似于1-DOF PID模型pid和pidstd。

使用pid2和pidstd2来表示一个二自由度PID控制器与PID参数,直接表达并行(pid2)或标准(pidstd2)的形式。例如,C2 = pid2 (Kp、Ki Kd, Tf, b, c)创建一个二自由度PID控制器并联形式与比例、积分和微分收益Kp,Ki,Kd,微分滤波器时间常数特遣部队,选点权重b和c。在以前的版本中,模型二自由度PID控制器,你必须得到控制器的等效传递函数(或其他模型),并不能直接存储二自由度PID参数。

的pid2和pidstd2命令也可以转换为PID形式任何类型的线性时不变对象代表一个二自由度PID控制器。

这个版本还包括新功能来帮助你与二自由度PID控制器。这些功能包括:

• getComponents——从一个二自由度提取两个输出控制组件pid2或pidstd2控制器。

• make1DOF和make2DOF——转换1-DOFpid和pidstd控制器对二自由度pid2和pidstd2控制器,反之亦然。

• piddata2和pidstddata2——访问以二自由度PID控制器参数。

关于处理二自由度PID控制器对象的更多信息,见:

• 二自由度PID控制器

• pid2和pidstd2函数引用页

您现在可以使用pidtune和PID调谐器调整所有参数的两个自由度的二自由度PID控制器,包括选点权重b和c。当你打电话pidtune或打开PID调谐器应用程序,软件自动调所有参数的块之间达到平衡性能和鲁棒性。当你使用响应时间和瞬态行为滑块来调整平衡,PID调谐器调整所有参数,包括b和c如果有必要的话)。

PID调谐器和pidtune还包括选项调优二自由度PID控制器与定值权重,如I-PD (b= 0,c= 0)和P-ID (b= 1,c= 0)。

有关更多信息,请参见:

• 优化二自由度PID控制器(PID调谐器)

• 优化二自由度PID控制器(命令行)

• 为优化PID控制器类型

在PID调谐器,您现在可以使当前控制器设计基线控制器在任何时间。这个特性允许您比较PID调谐器控制器的性能设计控制器的性能得到进一步调整设计。

使电流PID调谐器设计基线控制器,通过单击出口箭头并选择另存为基准。

当你这样做的时候,当前的调谐响应成为基线反应。进一步调整当前的设计创建了一个新的调谐响应线。

以前,你只能指定一个基线控制器当你打开了PID调谐器使用语法pidTuner (sys, C0)。

关于在PID控制器性能分析调谐器的更多信息,见分析设计PID调谐器。

默认值是现在假为输入延迟,输出延迟,内部延迟,在固定的条目LPV系统块参数对话框的选项卡。一个假值意味着延迟期间被当作免费的模拟模型。

改变默认值的信息,请参阅LPV系统块引用页面。

默认情况下,响应情节显示相位响应,如波德和尼科尔斯情节,显示准确的阶段。你可以让这些情节包装阶段进入区间[0º,360º)取消勾选打开相在属性编辑器。以前,取消勾选这个选项使情节包装阶段[-180º,180º)。改变使它更容易想象180º阶段交叉分析情节。

默认的阴谋行为(确切或打开阶段)不变。命令返回数值相响应的行为数据,如波德也不变。这些命令总是返回打开阶段。

控制器与PID调节器应用调优或者是pidtune命令现在默认收益更好的抗干扰性。对于一个给定的目标阶段,优化算法选择PID系数之间达到一个平衡参考跟踪和输入扰动被拒绝。如果你需要更多的干扰排斥或参考跟踪比默认的算法提供了,PID调谐器和pidtune有一个新的设计重点的选择。使用这个选项来改变之间的平衡优化算法集参考跟踪和输入扰动被拒绝。例如,设置设计重点参考跟踪改善参考跟踪性能的调优控制器,与一些成本干扰排斥。同样,设置设计焦点输入抗干扰性改善拒绝一些参考成本跟踪。改变设计重点优化PID时是最有效的和PIDF控制器,而不是用更少的自由参数的控制器,如π。

使用PID调节器的设计焦点选项,点击选项并选择一个设计的焦点焦点菜单。

你仍然可以使用响应时间和瞬态行为滑块进一步调整参考跟踪和输入扰动抑制的平衡。

指定为命令行优化设计重点pidtune,使用pidtuneOptions设置DesignFocus选择。例如,以下命令PIDF控制器设计G的交叉频率10 rad / s,指定参考跟踪作为设计重点。

选择= pidtuneOptions (“DesignFocus”,“reference-tracking”);C = pidtune (G,“pidf”10、选择);

关于使用设计关注选项的更多信息,看到的:

• 调整PID控制器支持参考跟踪或抑制干扰(PID调谐器)

• 调整PID控制器支持命令行参考跟踪或抑制干扰

使用PID调谐器的更多信息,请参阅设计PID控制器与PID调谐器。有关命令行PID调优的更多信息,请参阅在命令行中PID控制器设计。

现在,您可以指定代码生成设置LPV系统块。你指定的这些设置代码生成选项卡块参数对话框。

有关线性变参数模型的更多信息,请参阅线性变参数模型。

当你使用互连动态系统模型连接现在命令,您可以指定分析点位置作为输入参数的命令。以下语法创建一个动态系统模型分析分通过连接多个模型sys1 sys2,…, sysN:

输入和输出字符串向量指定输入和输出的名称的互联模型。APs是一个字符串向量列表插入的位置信号分析点。软件会自动插入一个AnalysisPoint块与渠道对应于这些位置。以前,您必须创建AnalysisPoint块分开,并将它们包括在模型连接的列表。

例如,考虑下面的控制系统。

使用连接建立核电站系统与一个分析点输入,u。

这些命令返回一个广义状态空间(一族)模型与一个AnalysisPoint块。您可以使用分析点,例如,提取系统的开环反应u:

更详细的例子,请参阅马克分析点闭环模型。为更多的信息关于使用分析点的动态系统模型,看到AnalysisPoint参考页面。

LTI查看器应用程序现在被称为线性系统分析仪。应用程序的功能是不变的。

您可以访问线性系统分析仪在两个方面:

• 从MATLAB桌面,应用程序选项卡,控制系统设计与分析部分中,点击线性系统分析仪。

• 从MATLAB命令行,可以使用linearSystemAnalyzer函数。此前,该函数被称为ltiview。使用ltiview打开线性系统分析仪不会生成一个错误在本版本中,但这个函数可能在将来的版本中被删除。

兼容性的考虑

如果你有使用脚本或功能ltiview,可以考虑更换这些调用linearSystemAnalyzer。

的sisotool功能现在被称为controlSystemDesigner。的controlSystemDesigner打开输出设计工具。你也可以从MATLAB桌面访问输出设计工具。在应用程序选项卡,控制系统设计与分析部分中,点击控制系统设计。

使用sisotool打开输出设计工具不会生成一个错误在本版本中,但这个函数可能在将来的版本中被删除。

兼容性的考虑

如果你有使用脚本或功能sisotool,可以考虑更换这些调用controlSystemDesigner。

的新语法getBlockValue命令现在返回当前值的控制设计的广义模型(一族)结构。以下语法返回一个结构,年代的字段名的街区的名字一族模型米。字段的值是数值线性时不变模型或数值等于当前值相应的控制设计。

这个语法允许您将值从一个块广义模型转移到另一个模型,使用相同的控制设计,如下:

有关更多信息,请参见getBlockValue参考页面。

兼容性的考虑

此前,语法getBlockValue (M)返回当前块的值米作为一个向量列表:

(Val1, Val2,…,ValN] = getBlockValue(M)

现在,使用这种语法导致一个错误。你仍然可以获得块通过指定列表中的值块名称作为输入参数,如下所示。

(Val1, Val2,…,ValN] = getBlockValue(M,Blkname1,Blkname2,...,BlknameN)

这个版本了LPV系统块。你用这个块来表示线性参数变化(LPV)系统仿真软件。万博1manbetx

LPV系统是一个线性状态空间系统的动力学变化作为特定的函数称为时变参数调度参数。在数学上,一个LPV系统表示为:

在哪里

• u (t)是输入

• y (t)输出

• x (t)模型状态初始值x0

• $dx\left(t\right)$ 是导数向量 $\stackrel{\dot{}}{x}$ 连续时间系统和更新状态向量 $x\left(t+\Delta T\right)$ 离散时间系统。ΔT样品时间。

• (p),B (p),C (p)和D (p)状态方程矩阵参数化的调度参数向量p。

• 的参数p = p (t)是可测函数的输入和模型的状态。他们可以是一个标量或矢量的几个参数。调度参数定义的集合调度空间LPV模型定义。

线性系统可以被扩展为包含补偿系统的状态,输入和输出信号。数学,LPV系统由以下方程:

$\overline{dx}\left(p\right),\bar{x}\left(p\right),\bar{u}\left(p\right),\bar{y}\left(p\right)$ 偏移量的值吗dx (t),x (t),u (t)和y (t)在给定的参数值p = p (t)。

LPV系统可以被认为是一个一阶近似的非线性系统在电网调度参数值。例如,您可以线性化模型模型给定的输入和输出端口之间的网格平衡操作条万博1manbetx件。值模型的输入、输出和状态值在每个操作点定义补偿,而线性化得到的线性状态空间模型定义了状态数据。LPV系统从而生成可以代替原模型促进更快的仿真和控制系统设计。有关更多信息,请参见线性变参数模型。

LPV系统块接受了状态矩阵和补偿电网的调度参数值。必须指定为一个状态方程矩阵一系列的模型对象。的SamplingGrid数组的属性定义了LPV系统调度参数。使用这个块的例子,请参阅:

• 使用LTI数组模拟多模动态

• 线性时不变系统的近似非线性行为使用数组

• LPV提高转换器的近似模型

使用卡尔曼滤波器块估计线性定常和在线线性时变系统。美国估计当新数据可用时的操作系统。可以连续时间和离散时间系统。您可以生成代码块使用代码生成等产品s manbetx 845万博1manbetx仿真软件编码器™。

你可以访问这个块的控制系统工具箱图书馆。使用这个块的一个例子,看到使用时变卡尔曼滤波器的状态估计。

新AnalysisPoint块是一个部门增加控制设计块,你可以在任何地方插入在一个控制系统模型的兴趣点进行线性分析和调优。合并AnalysisPoint块到广义状态空间(一族)控制系统模型通过数值LTI互连模型和其他控制模块设计。当你马克一个位置控制系统模型AnalysisPoint块,您可以使用该位置的线性分析任务,如提取使用的反应getIOTransfer或getLoopTransfer。您还可以使用这样的位置指定控制系统优化设计要求使用systune或控制系统调谐器(需要鲁棒控制工具箱软件)。

关于使用的更多信息AnalysisPoint块,见:

• AnalysisPoint参考页面

• 控制系统与多通道分析点

• 管理信号控制系统分析和设计

兼容性的考虑

AnalysisPoint取代了loopswitch控制设计。

模型包含loopswitch块继续工作,为了向后兼容。然而,建议您使用AnalysisPoint块的新模型。如果你有使用脚本或功能loopswitch块,考虑更新他们使用AnalysisPoint代替。

的文档loopswitch,请参阅loopswitch在R2014a文档。

的pidtool功能现在被称为pidTuner。打开PID调谐器,使用pidTuner命令,在MATLAB桌面应用程序选项卡上,单击PID调谐器。

使用pidtool在这个版本不会生成一个错误,但可能在将来的版本中被删除的函数。

兼容性的考虑

如果你的脚本使用pidtool,可以考虑更换这些调用pidTuner。

的getSwitches功能现在被称为getPoints匹配的重命名loopswitch来AnalysisPoint。使用getSwitches在这个版本不会生成一个错误,但可能在将来的版本中被删除的函数。

兼容性的考虑

如果你有使用脚本或功能getSwitches,可以考虑更换这些调用getPoints。

重新设计的PID调谐器简化工作流交互地调整PID控制器跟踪和干扰抑制供参考。

访问PID调谐器,使用pidtool命令。例如,为一个线性时不变模型调整PI控制器,G:

关于PID调谐器的更多信息,请参阅设计PID控制器与PID调谐器。

如果你有系统辨识工具箱™软件,您可以使用PID调谐器适合测量的线性模型的输出响应数据从您的系统和优化的PID控制器模型。举个例子,如果你想设计一个生产过程的PID控制器,你可以先从撞测试系统响应数据。

PID调谐器使用系统识别响应数据来估计一个线性时不变模型。你可以交互地调整所确定的参数来获得一个线性时不变模型反应,适合您的响应数据。PID调节器自动调估计模型的PID控制器。然后你可以交互地调整优化控制系统的性能,并保存估计植物和优化控制器。

例如,看到的交互式地估计植物参数响应数据。

使用新的freqsep命令将数值线性时不变模型分解为快和慢的组件。freqsep允许您指定的截止频率对模型分解。缓慢的组件包含两极与固有频率低于截止频率。以上快速组件包含两极截止。

有关更多信息,请参见freqsep参考页面。

当你打电话给潮湿的命令没有输出参数,显示包括每个极的时间常数。计算时间常数如下:

ω_n杆的固有频率,ζ是它的阻尼比。

兼容性的考虑

离散时间系统与未指明的样品时间(Ts = 1),潮湿的现在假设计算固有频率和阻尼比Ts = 1。在此之前,软件返回[]这种系统的固有频率和阻尼比。

潮湿的返回输出的顺序增加固有频率。因此,这种变化可以导致系统重新排序波兰人未指明的样本。

有关输出的更多信息,请参阅潮湿的参考页面。

在控制系统工具箱,可以推导出阵列采样数值或广义线性时不变模型的一个或多个自变量。新SamplingGrid财产LTI模型跟踪变量值与每个模型在这样一个关联数组中。

将此属性设置为一个结构的字段的名称抽样变量和控制变量采样值与每个模型有关。所有抽样变量应该是数字和标量值,和所有数组的采样值应该匹配模型的维度的数组。

例如,假设您创建一系列11-by-1的线性模型,sysarr,通过一个线性时变系统的快照t = 0:10。下面的代码存储时间和样品线性模型。

一个额外的例子,请参阅:

• 数组的两个参数的变化

• 样本参数的可调(参数)模型研究

默认情况下,连接命令丢弃,不会导致路径的动态输入和输出之间的互联系统。您现在可以选择保留这样的独立国家。这个选项可以是有用的,例如,当你想计算互联系统响应从已知的初始状态的组件值。

指导连接保持独立状态,使用新的connectOptions命令与现有的连接命令。

有关更多信息,请参见connectOptions参考页面。

的连接命令现在总是返回一个状态空间模型,如一个党卫军,一族,或号航空母舰模型中,除非一个或多个输入的模型是一个频率响应数据模型。在这种情况下,连接返回一个频率响应数据模型,如一个的朋友或genfrd模型。

有关更多信息,请参见连接参考页面。

兼容性的考虑

在以前的版本中,连接返回一个特遣部队或zpk当所有的输入模型模型特遣部队或zpk模型。因此,连接现在可能返回之前返回的情况中状态空间模型特遣部队或zpk模型。

新updateSystem命令替换系统数据用于计算响应图与数据来源于不同的动态系统,并更新阴谋。updateSystem是有用的,例如,导致一个GUI情节更新以响应交互输入。

有关更多信息,请参见:

• updateSystem参考页面

• 构建GUI交互图更新

的getLoopID功能现在被称为getSwitches为了更清楚的反映功能的目的。使用getLoopID在这个版本不会生成一个错误,但可能在将来的版本中被删除的函数。

兼容性的考虑

如果你有使用脚本或功能getLoopID,可以考虑更换这些调用getSwitches。

的LoopID财产的loopswitch现在被称为模型组件位置更清楚地反映财产的目的。使用LoopID在这个版本不会生成一个错误,但这个名字可能在将来的版本中被删除。

兼容性的考虑

如果你有使用脚本或功能LoopID财产,考虑更新你的代码来使用位置代替。

现在的PID调谐器有一个瞬态行为滑块为强调参考跟踪或抑制干扰。当你打开PID调谐器,工具的开始时间域设计模式,显示的情节一步参考跟踪响应。新瞬态行为滑块是在响应时间滑块。

您可以使用瞬态行为滑块时:

• 调系统的抗干扰性反应太缓慢了,您的需求。在这种情况下,试着移动瞬态行为滑块向左使控制器更激进的抗干扰性。

• 调系统的参考跟踪响应有太多超出您的需求。在这种情况下,试着移动瞬态行为滑块向右增加控制器的鲁棒性,减少过度。

在频域设计模式中,PID调谐器带宽和阶段保证金滑块。这些滑块的频域等价物响应时间和瞬态行为分别滑块。

新的控制设计模块允许您指定更多的控制结构和类型的约束固定的结构控制系统在MATLAB优化:

• ltiblock.pid2——可调二自由度PID控制器

• loopswitch——控制设计块用于指定反馈回路打开位置可调一族控制系统的模型

您可以使用这些控制设计块构建控制系统优化与鲁棒控制工具箱调优命令等systune和looptune。有关更多信息,请参见ltiblock.pid2和loopswitch参考页面。

新命令允许你计算开环和闭环反应从广义线性时不变模型代表一个控制系统。

• getLoopTransfer——计算广义线性时不变模型的点对点的开环反应的控制系统,在loop-opening站点定义的loopswitch块。新命令getLoopID返回一个列表的loop-opening网站。

• getIOTransfer——提取的闭环响应指定输入到指定的输出的控制系统。

这些命令是特别有用的验证控制系统的响应函数调整使用鲁棒控制工具箱调优命令等systune。

此外,新showTunable命令显示当前值的广义线性时不变模型中组件可调控制系统。这个命令可以用来查询调优参数值的控制系统调整使用鲁棒控制工具箱优化命令等systune。

有关更多信息,请参见参考页面为这些新命令和以下主题:

• 广义模型

• 模型与可调系数

新“elem”国旗导致elementwise操作模型阵列模型的查询命令:

• hasInternalDelay

• hasdelay

• isstatic

• 伊斯雷尔

• isfinite

• isproper

• 趋于稳定

例如,对于一个数组,sysarray动态系统模型,

返回一个逻辑数组。B相同的大小sysarray指示是否相应的模型sysarray包含一个时间延迟。没有“elem”国旗,

返回一个逻辑值等于标量1如果任何条目sysarray包含一个时间延迟。

兼容性的考虑

isfinite和趋于稳定现在没有进行调用时返回一个标量的逻辑值“elem”国旗。在此之前,isfinite和趋于稳定默认返回一个逻辑数组。

如果你有使用脚本或功能isfinite (sysarray)或趋于稳定(sysarray),这些调用替换isfinite (sysarray elem)或趋于稳定(sysarray elem)执行一个elementwise查询和获取一个逻辑数组。

控制系统工具箱软件包括两个新的频率分析命令:

• getPeakGain-频率响应的峰值增益动态系统模型

• getGainCrossover-频率的系统增益十字架指定增益水平

有关更多信息,请参见getPeakGain和getGainCrossover参考页面。

这些函数使用SLICOT库的数值算法。关于SLICOT库的更多信息,请参阅http://slicot.org。

一个新的语法pidtune允许您指定一个目标交叉频率直接作为输入参数。例如,以下命令设计PI控制器,C,工厂模型sys。该命令还指定了目标价值wc0分贝增益交叉频率的开环反应L = sys * C。

以前,您必须使用pidtuneOptions指定一个目标交叉频率。

有关更多信息,请参见pidtune参考页面。

对于离散时间动态系统模型,应用的输入信号冲动现在是单位面积的脉冲长度Ts和高度1 / Ts。Ts离散时间系统的采样时间。在此之前,冲动应用脉冲长度Ts和单元高度。

兼容性的考虑

这种变化的结果包括:

• 脉冲响应的振幅计算冲动和impulseplot按比例缩小的,1 / Ts相对于以前的版本。

• 离散化使用impulse-invariant (“冲动”)的方法汇集返回一个扩展的模型Ts与以前的版本相比。这个比例可以确保密切匹配频率响应之间的连续时间模型和impulse-invariant离散化Ts趋于0(严格的模型)。在以前的版本中,频率响应不同的一个因素Ts。

的d2c命令现在支持的一阶(呸)万博1manbetx方法将连续时间的离散时间动态系统模型。呸方法将通过执行输入的线性插值,假设控制输入是分段线性采样周期。有关使用此方法的更多信息,请参阅d2c参考页面和Continuous-Discrete转换方法。

的tzero命令计算输出的不变的零和MIMO动态系统模型。对于最小实现,tzero计算传输零点。tzero还返回正常的排名系统的传递函数。有关更多信息,请参见tzero参考页面。

确定线性模型创建使用系统辨识工具箱软件现在可以直接使用与控制系统工具箱分析和补偿器设计命令。在之前的版本中,这样做需要转换控制系统工具箱LTI模型类型。

确定线性模型包括idfrd,中的难点,idproc,idtf,idgrey和idpoly模型。

确认可以直接使用线性模型:

• 任何控制系统工具箱或鲁棒控制工具箱函数操作的动态系统,包括:

  • 响应的情节,尼克尔斯,保证金,rlocus

  • 模型简化,pade,balred和minreal

  • 系统互联-系列,平行,反馈和连接

  这些函数的完整列表,输入:

  方法(“DynamicSystem”)

• 分析和设计工具等ltiview,sisotool和pidtool。

• LTI系统块在仿真软件模型。万博1manbetx

你现在可以使用公式字符串指定的行为总结连接sumblk。例如,要创建一个求和结,年代,需要信号之间的区别r和y产生信号e输入以下命令:

此外,这两个sumblk和连接现在支持万博1manbetx基于矢量信号命名为连接多输入,多输出(MIMO)模型。有关更多信息,请参见sumblk和连接参考页面。

以下新命令允许您检查和设置的值控制设计模块在广义线性时不变模型:

• getValue——广义模型(名义价值取代getNominal)

• setValue——修改控制设计块的价值

• getBlockValue标称值的控制设计块广义模型

• setBlockValue——设置控制设计块广义模型的价值

• showBlockValue——显示名义值的控制设计块广义模型

关于这些命令的更多信息,请参见参考页面为每个命令。

控制系统工具箱包括新的模型对象,您可以使用它们来表示与可调系统组件。您可以使用这些模型参数研究或控制器综合使用hinfstruct(需要鲁棒控制工具箱)。新模型类型包括:

• 控制设计模块参数化组件构造可调控制系统模型的构建块。控制设计模块包括:

  • realp可调的参数

  • ltiblock.gain可调静态增益块

  • ltiblock.tf固定订货与可调的输出传递函数系数

  • ltiblock.ss固定订货与状态空间模型可调系数

  • ltiblock.pid一个自由度PID控制器与可调系数

• 广义矩阵矩阵,包括参数(可调)值。广义矩阵genmat模型。

• 广义的和不确定的线性时不变模型模型表示系统固定和可调系数。广义线性时不变模型包括:

  • 一族广义状态空间模型

  • genfrd广义频率响应数据模型

  这些模型源于数字LTI模型之间的联系(如特遣部队,党卫军,或的朋友)和控制设计。您还可以创建一族模型通过使用特遣部队或党卫军与一个或多个命令realp或genmat输入。

这个版本还增加了新功能,使用广义模型:

• getNominal标称值的广义模型

• replaceBlock在广义模型取代控制设计块

• nblocks在广义模型的数量

• isParametric——确定模型具有可调

• getLFTModel分解广义模型

更多信息关于新模型类型和建模系统,包含可调系数,看到下面的控制系统工具箱用户指南:

• 类型的模型对象

• 模型与可调系数

所有的线性模型对象现在有一个TimeUnit属性用于指定单元的时间变量,在连续时间时滞模型和采样时间的离散时间模型。默认时间单位为秒。您可以指定单位,例如,小时。看到指定模型时间单位为例子。

频率特性数据(的朋友和genfrd)也有一个新的模型FrequencyUnit属性用于指定频率的单位向量。默认频率单位rad / TimeUnit,在那里TimeUnit是系统时间单位。您可以指定单位,例如KHz,独立于系统时间单位。看到指定频率的单位频率特性数据模型为例子。如果你的代码使用单位频率特性数据模型的属性,它继续工作。

查看模型参考页可用时间和频率单位选择。

改变了TimeUnit和FrequencyUnit属性改变整个系统的行为。如果你想简单地改变时间和频率单位无需修改系统行为,使用chgTimeUnit和chgFreqUnit,分别。

模型的时间和频率单位出现在默认响应图。对多个系统,使用第一个系统的单位。你可以改变时间和频率轴的单位:

• 图形,使用下面的编辑:

  • 工具箱首选项编辑器

  • LTI查看器首选项编辑器

  • 图形优化首选项编辑器窗口

  • 属性编辑器个人的情节

• 通过编程,情节的设置以下属性:

  • TimeUnits时域的土地使用timeoptions

  • FreqUnits例如,对于频域块使用bodeoptions

创建新的要求pid和pidstd控制器对象确保微分滤波器极点总是稳定的。

• 一个离散时间pid控制器与微分滤波器(特遣部队≠0)和Dformula设置为“ForwardEuler”采样时间Ts必须小于2 *特遣部队。

• 一个离散时间pidstd控制器与微分滤波器(N≠正),Dformula设置为“ForwardEuler”采样时间Ts必须小于2 * Td / N。

• 的梯形值DFormula不可用离散时间pid或pidstd控制器没有导数过滤器(Tf = 0或N =正)。

兼容性的考虑

在加载pid或pidstd控制器保存在以前的版本中,控制器的软件更改某些属性没有稳定微分滤波器极点。

• 一个离散时间pid控制器与微分滤波器(特遣部队≠0),Dformula设置为“ForwardEuler”和采样时间Ts≥2 *特遣部队,微分滤波器时间重置Tf = Ts。

• 一个离散时间pidstd控制器与微分滤波器(N≠正),Dformula设置为“ForwardEuler”采样时间Ts≥2 * Td / N,导数过滤常数是重置N = Td / Ts。

• 一个离散时间pid或pidstd控制器没有过滤和导数DFormula =“梯形”,导数过滤积分器公式是重置DFormula = ' ForwardEuler '。

软件问题当它改变这些值的一个警告。如果你收到这样的警告,验证您的控制器,以确保新值达到预期的性能。

你现在可以表达离散时间特遣部队和zpk模型的逆算子的转变问^ 1。的变量问^ 1相当于z ^ 1。

注意:这个新的定义与系统辨识工具箱的定义是一致的问^ 1。

使用新的变量通过设置变量财产的特遣部队或zpk模型问^ 1。例如,输入:

创建以下离散传递函数:

当您设置变量来问^ 1,特遣部队解释分子和分母向量作为提升的能力问^ 1。

有关更多信息,请参见特遣部队和zpk参考页面。

这个版本引入了专业工具建模和设计PID控制器。

PID控制器设计与新的PID调谐器GUI

新的PID调谐器GUI可以交互地调整PID控制器所需的响应特性。使用GUI,您可以调整和分析控制器的性能和响应情节,如参考跟踪、负载扰动抑制控制器和努力,在时间和频率域。

PID调谐器支持所有类型的输万博1manbetx出装置模型,包括:

• 连续或离散时间模型

• 稳定,不稳定,或集成工厂模型

• 工厂模型,包括I / O时间延迟或内部延时

使用PID调谐器的更多信息,请参阅:

• 设计PID控制器在控制系统工具箱入门指南

• 新的演示设计PID与PID调谐器抗干扰性

PID控制器设计与新pidtune命令

新pidtune命令允许您调整PID控制器在命令行。

pidtune自动音乐PID收益平衡性能(响应时间)和健壮性(稳定的利润)。你可以指定自己的响应时间和使用新的阶段利润目标pidtuneOptions命令。

pidtune万博1manbetx支持所有类型的输出装置模型,包括:

• 连续或离散时间模型。

• 稳定,不稳定,或集成工厂模型。

• 工厂模型,包括I / O时间延迟或内部时间延迟。

• 数组的植物模型。如果sys是一个数组,pidtune设计一个独立的控制器为每个数组中。

有关更多信息,请参见:

• 的pidtune和pidtuneOptions参考页面

• 新控制系统工具箱演示与PI控制器设计串级控制系统

模拟PID控制器并联形式或标准形式

新的线性时不变模型对象pid和pidstd是专门用于模拟PID控制器。

与pid和pidstd你可以直接与PID模型PID控制器参数,表示并行(pid)或标准(pidstd)的形式。的pid和pidstd命令也可以转换为PID形式任何类型的线性时不变对象代表一个PID控制器。

以前,PID控制器模型,你必须得到控制器的等效传递函数(或其他模型),并不能直接存储PID参数。

有关更多信息,请参见pid和pidstd参考页面

这个版本包括改进PID调优选项的输出自动调优窗格的设计工具。

除了强劲的响应时间优化算法,输出设计工具提供了一个集古典设计公式,包括以下:

• 近似米限制积分增益优化(小辣椒)频率响应

• 近似小辣椒阶跃响应

• Chien-Hrones-Reswick

• Skogestad内模控制(IMC)

• Ziegler-Nichols频率响应

• Ziegler-Nichols阶跃响应

使用输出设计工具的更多信息,请参阅输出设计工具在控制系统工具箱用户指南。为特定的信息自动PID调优选项的输出设计工具,明白了PID调优在控制系统工具箱用户指南。

你现在可以同时分析多个模型的控制器设计使用的输出设计工具。该功能有助于你分析系统上的控制器是否满足设计要求的具体动力是未知的和可能会有所不同。

系统动力学可以改变由于参数变化或不同的操作条件。你代表植物的系统动力学的变化(G)、传感器(H),或者在使用一个反馈结构阵列的线性时不变模型。然后,设计一个控制器,一个数组中名义模型和分析的控制器满足设计要求剩余模型使用情节的设计和分析。有关更多信息,请参见:

• 控制多个模型的设计分析控制系统工具箱中的文档。

• 补偿器设计一组植物的模型演示。

• 参考跟踪直流电机的参数变化演示在万博1manbetx仿真软件控制设计软件。

的输出repsys命令时,称为一维参数发生了变化。

在之前的版本中,输出的repsys (sys, N)是一样吗追加(sys,…, sys)。

现在,repsys (sys, N)返回的结果是一样的repsys (sys, [N N])。

其他语法的结果repsys没有改变。

看到repsys和附加参考页面获取更多信息。

兼容性的考虑

代码取决于先前的结果repsys (sys, N)不再返回的结果。得到结果之前,替换repsys (sys, N)与sys *眼(N)。

的汇集命令可以近似部分线性模型的离散化时时间延迟tustin或匹配方法。新c2dOptions命令允许您指定一个可选的Thiran全通滤波器。Thiran过滤器近似分数延迟来提高相位匹配之间的连续和离散模型。在此之前,汇集圆形的部分时间延迟到最近的抽样时使用的倍数tustin或匹配方法。有关更多信息,请参见汇集和c2dOptions参考页面和Continuous-Discrete转换方法在控制系统工具箱用户指南。

新命令c2dOptions,d2dOptions,d2cOptions更容易指定选项

• 离散化使用汇集

• 重采样使用d2d。

• 从离散连续时间使用转换d2c。

兼容性的考虑

这个版本不赞成的prewarp方法汇集,d2d,d2c。相反,使用c2dOptions,d2dOptions,或d2cOptions指定tustin方法和prewarp频率。有关更多信息,请参见Continuous-Discrete转换方法和汇集,d2d,d2c参考页面。

您现在可以删除选中的数据的朋友模型使用新的fdel命令。例如,使用fdel:

• 删除虚假的或不必要的数据的朋友从测量频率响应数据模型创建。

• 删除数据在交叉频率的朋友在把它们融合成一个模型的朋友模型与fcat,这只会合并的朋友模型不含常见的频率。

有关更多信息,请参见fdel参考页面。

输出设计工具,您现在可以为植物模型,设计补偿器:

• 包含时间延迟

  以前,你必须近似之前延迟补偿器设计。

• 你指定频率特性数据(朋友)

有关设计补偿器使用的更多信息的输出设计工具,明白了输出设计工具。

现在可以优化补偿器使用一个新的自动PID调优算法称为健壮的响应时间,可以在输出设计工具。您指定的开环带宽和相位,和软件计算PID参数强劲稳定系统。

信息优化补偿器使用自动调优方法,明白了自动调优。

的变量问现在定义的标准方式向前移位操作符z。在此之前,问被定义为z¹。

注意:这个新的定义与系统辨识工具箱的定义是一致的问。

兼容性的考虑

如果你使用问变量,你可能会得到不同的结果时比之前的版本:

• 创建一个传递函数

• 修改全国矿工工会或窝现有的传递函数的性质

由此产生的传递函数当既不同于以前的版本

• 变量属性设置为问

• 全国矿工工会和窝属性有不同的长度

例如,下面的代码:

H =特遣部队([1,2],[1 3 8],0.1,“变量”,“问”)

此前,传递函数返回的代码

两个传输函数有不同的分子。

现在,您可以设计一个Linear-Quadratic-Gaussian (LQG)伺服控制器设定点跟踪使用新的lqi和lqgtrack命令。这种补偿器可以确保系统输出跟踪参考命令和拒绝过程干扰和测量噪声。

形成LQG伺服控制器的更多信息,请参阅Linear-Quadratic-Gaussian (LQG)设计,lqi参考页面,和lqgtrack参考页面。

当前的国旗从lqgreg搬到卡尔曼

的“当前”国旗感动的lqgreg函数卡尔曼函数。

兼容性的考虑

下面的代码:

k =卡尔曼(sys、Qn Rn) c = lqgreg (k, k)

更新你的代码返回相同的结果在以前的版本中,使用以下代码添加字符串“延迟”在卡尔曼命令:

k =卡尔曼(sys、Qn Rn,“延迟”)c = lqgreg (k, k)

信息与当前国旗的使用这些函数卡尔曼功能,请参见卡尔曼和lqgreg参考页面。

现在可以upsample整数多个离散时间系统的原始采样率没有任何失真在时间和频率域使用upsample命令。

有关upsampling的更多信息,请参阅upsample参考页面和Upsample离散时间系统在控制系统工具箱用户指南。

你现在可以状态空间模型规模最大化在感兴趣的频段使用精度预分频命令和相关的GUI。使用此功能时根本无法达到良好的精度频率和某些权衡是必要的。警告提醒你当准确性可能贫穷和使用建议预引比例因子。

有关设置的更多信息的频带扩展状态空间实现,明白了扩展状态空间模型和预分频参考页面。

你现在可以重新排序根据指定的排列状态空间模型的状态使用xperm命令。

有关重新排序状态的更多信息,请参阅xperm参考页面。

现在您可以进行以下更改控制系统工具箱响应阴谋使用图绘图工具:

• 系统名称

• 线颜色

• 线条样式

• 线宽

• 标记类型

更多信息定制的外观响应阴谋使用阴谋的工具,明白了定制响应阴谋使用阴谋的工具在控制系统工具箱用户指南。

控制系统工具箱错误和警告消息id和已更新。如果您在您的代码中使用错误和警告id,您必须更新您的代码以反映新的id。

控制系统工具箱演示格式和扩大到包括更多的例子和内容。演示在以下类别现在有新的和改进的内容:

• 开始使用线性时不变模型

• 离散化和采样率转换

• 如何获得准确的结果

打开控制系统工具箱演示、类型

演示控制工具箱

控制系统工具箱软件现在可以:

• 模型,模拟和分析任何线性系统的互连延迟,如系统包含反馈循环延迟。

• 分析和模拟控制系统的准确时间延迟。你可以评估控制策略,如史密斯预测器和PID控制first-order-plus-dead-time植物。

• 利用状态空间模型与建模的新命令延迟包括:延迟,getDelayModel,setDelayModel。

有关更多信息,请参见章节模型与时间延迟控制系统工具箱中的文档。

控制系统工具箱软件现在提供了以下新的和更新的自动调优方法:

• 新的基于单一频率的调整让你设计PID补偿器对稳定和不稳定的植物。

• 新h∞循环形成让你找到补偿器基于所需的开环带宽或循环的形状。该功能需要鲁棒控制工具箱软件。

• 更新后的内模控制(IMC)调优现在支持不稳定的植物。万博1manbetx

有关更多信息,请参见部分自动调优的控制系统工具箱文档。

的d2d现在功能包括以下新选项的重采样方法:

• “tustin”(Tustin)执行双线性近似

• “prewarp”执行与频率prewarping Tustin近似

有关更多信息,请参见d2d参考页面。

两个新的循环配置可从输出设计工具。看到修改结构框图为更多的信息。

LTI查看器现在支持阶跃响应和上/下时万博1manbetx间约束设计要求。看到添加设计要求LTI查看器的更多信息。

现在的输出设计工具提供了一键式自动调优使用系统的算法如Ziegler-Nichols PID调优,IMC设计和LQG设计。此外,您可以计算低阶近似的IMC / LQG补偿器控制系统复杂度低。

补偿器现在支持优化万博1manbetx

如果你已经安装了万博1manbetx模型响应优化™软件,现在您可以优化内部的补偿器参数的输出设计GUI工具。您可以指定时间和频域要求输出设计工具等情节波德和一步,并利用数值优化算法来自动调整补偿器来满足您的需求。看到万博1manbetx模型响应优化文档以了解更多的细节。

提高补偿器编辑器

补偿器编辑器编辑使用数值的波兰人和0已经升级到更好的处理通用控制组件如铅/滞后和切口过滤器。

多环补偿器设计支持万博1manbetx

许多控制系统包括多个反馈回路,其中一些耦合,需要联合优化。现在的输出设计工具可以分析和调优多回路配置。你可以专注于一个特定的循环通过打开信号去除其他回路的影响,了解循环互动,共同优化几个输出循环。

输出设计工具完全集成与控制和评估工具经理

改善工作流程和更好地利用其他工具,如万博1manbetx仿真软件控制设计软件和万博1manbetx模型响应优化软件,输出设计工具现在完全集成与控制和评估工具管理器(CETM)。这提供了一个信号环境补偿器的设计和优化。

当你打开输出设计工具,CETM也打开输出设计任务。许多的输出设计工具特性,比如导入模型,改变循环配置,等等,已经搬到输出在CETM设计任务。此外,相关的任务,如基于模型的调优和优化补偿器与输出无缝集成的设计任务万博1manbetx。看到控制系统工具箱入门指南有关新工作流程。

现在LTI查看器允许您绘制反应系统的用户定义的输入信号(lsim)和初始条件(最初的)。新的GUI允许您从一个信号发生器库选择输入信号,或导入信号数据从不同的文件格式。

状态空间模型描述符和不当的完全支持万博1manbetx

现在完全支持状态空间模型与一个单一的万博1manbetx描述符E矩阵。现在允许您构建状态空间表示,如PID和操纵不当模型与优越的状态方程计算的准确性。在以前的版本中,只有描述符与非奇异的模型E矩阵是支持的。万博1manbetx

新命令来计算时间响应指标

新stepinfo和lsiminfo命令计算时域性能指标,如上升时间、沉淀时间和超调。您可以使用这些命令来编写脚本,自动验证或优化等性能要求。以前,这些指标只能从响应图。

简化系统互联使用I / O通道名称

的命令连接,反馈,系列,平行,融通现在让你连接系统I / O通道的名称匹配。一个helper函数,sumblk,也被添加到简化求和的规范连接。总之这大大简化了推导模型的任务复杂的方框图。在以前的版本中,只有基于索引系统连接的支持。万博1manbetx

I / O延迟的变化表示状态空间模型

的ioDelay房地产是弃用状态空间模型。相反,这些模型有了一个新的属性InternalDelay用于记录所有延误,不能推到输入或输出。推动这种变化是切换到表示延迟的延迟微分方程而不是频率响应。看到模型与时间延迟控制系统工具箱内部延迟文档了解更多细节,和ss / getdelaymodel有关的新内部表示状态空间模型与延迟。

新名称为线性时不变对象属性

这个新属性允许您将一个名称(字符串)对于一个给定的线性时不变模型。指定的名称也反映在响应的阴谋。

新命令为线性时不变对象和操作

新经验值命令简化连续时间转移函数的创作与延迟。为更多的信息,类型的帮助lti /经验在MATLAB提示。

的的朋友对象有以下新方法:

• fcat——连接一个或多个朋友模型沿频率维度(数据合并)。

• fselect——选择频率点或范围的朋友模型。

• fnorm——计算点态峰值增益的朋友模型。

的。*操作支持转移函数和zero万博1manbetx-pole-gain对象。这允许您执行乘法中的元素的分配模型。

有几个主要的改进控制系统工具箱数值算法,其中许多受益升级后的输出设计工具:

• 新的扩展算法最大化急需的扩展状态空间模型的准确性

• 在时间和频率响应性能改进计算通过mex files

• 更准确的计算zero-pole-gain和状态空间模型的传递函数表示

• 更准确的状态表示zero-pole-gain模型

• 更好的处理nonminimal模式模型减少命令(balred,balreal)

• 佳能现在计算一块模态形式一个矩阵不diagonizable或几乎是有缺陷的

• 确切的阶段为zero-pole-gain计算模型波德和尼克尔斯

• 准确的处理不当使用描述符整数阶模型

控制系统工具箱软件现在提供了一个命令行API定制单位,标签,限制,和其他情节选项。你现在可以改变默认情节选项生成一个阴谋之前,或修改属性创建后的阴谋。

命令的详细描述,请参阅控制系统工具箱文档。

您现在可以创建

• 单一的分段线性约束对根轨迹和波德图

• 获得/相排斥地区尼科尔斯情节

设计约束显示为阴影区域。

当编辑波德和尼科尔斯情节时,你可以

• 手动设置大小的下限。

• 调整相位偏移量的倍数360度促进比较多个响应。

添加了新的命令减少模型近似和秩序:

• hsvd计算和情节汉克尔奇异值。

• balred使用数值计算低阶近似稳定,兼顾自由算法。你可以用一个命令执行多个订单减少。