控制系统模型

本例使用Simulink模型万博1manbetxrct_helico。打开模型。

open_system（'rct_helico'）

植物，直升机，是修整成稳态悬停状态的8状态直升机模型。状态向量X = [U，W，Q，θ，V，P，PHI，R]由组成：

该模型的控制系统有两个反馈回路。内环由增益块提供了用于增稳和去耦静态输出反馈，在模型表示SOF。外环具有用于每三个姿态角的一个PI控制器。控制器产生的命令DS，DC，的dT以度为纵环状，横向周期，和尾部旋翼集体使用的测量THETA，披，p，q和[R。这个循环提供了三个角的期望的设定点追踪。

本示例使用这些控制目标：

设立调整模型

使用控制系统调谐器，可以共同调整内环和外环，以满足所有的设计要求。要建立模型进行调谐，打开应用程序，并指定要调整其Simulink模型块。万博1manbetx

在Simuli万博1manbetxnk模型窗口，在分析菜单中选择控制设计>控制系统调谐器。

在控制系统调谐器，在调音选项卡，单击选择块。使用选择调整块对话框中指定块调整。

请点击添加块。控制系统优化分析模型，以发现可以调整块。对于这个例子，控制器块调谐是三个PI控制器和增益块。检查相应的块PI1，PI2，PI3和SOF。

请点击好。选择调整块对话框现在反映您添加的块。

当选择调谐的块，控制系统自动调谐器根据其类型参数化块并初始化与在Simulink模型的块值参数化。万博1manbetx在这个例子中，将PI控制器被初始化为和静态输出反馈增益初始化为零的所有通道。模拟模型显示，该控制系统是用于这些初始值是不稳定的。

指定调整目标

该系统的设计要求，前面所讨论的，包括设定值跟踪，最小稳定裕度，并在快速动态的限制。在控制系统调谐器，您可以使用捕捉设计要求调整目标。

首先，创建于上设定跟踪需求的调整目标THETA，披和[R。在调音选项卡，在新目标下拉列表中，选择步进命令的跟踪。

在步骤跟踪目标对话框中，指定用于跟踪的基准信号。下指定步骤响应输入，点击添加信号列表。然后点击从模式选择信号。

在Simuli万博1manbetxnk模型编辑器，选择参考信号theta_ref，phi_ref和r_ref。这些信号显示在选择信号对话框。请点击添加信号（S）将它们添加到步骤跟踪目标。

其次，要跟踪这些引用指定输出。下指定步骤，响应输出中，添加的输出THETA，披和[R。

的要求是，在输出端的响应跟踪与具有一第二时间常数的一阶响应的参考命令。输入的这些值所需的响应对话框的部分。此外，在这个例子中集请在下面不匹配至20。此值设置目标第一阶响应与调谐响应之间的20％的相对失配。

本图显示了步进跟踪目标对话框的配置。请点击好保存调整目标。

接下来，创建了所需的稳定性保证金要求调整目标。在工厂输入，用于本实施例中，多变量的增益和相位裕度ü和植物输出ÿ必须是至少5 dB和40度。创建输入和输出保证金约束独立调整的目标。在里面新目标下拉列表中，选择最小稳定裕度。在边距目标对话框中，添加的输入信号ü下措施稳定裕在下列地点。另外，输入在所述增益和相位值在5至40所需保证金对话框的部分。请点击好保存输入稳定裕度的目标。

创建输出稳定裕度另一页边距目标。指定的输出信号ÿ和目标边缘，如图所示，并且将输出保存稳定性余量目标。

最后一项要求是限制快速动态和瞬态生涩。为了实现这一目标，建立一个调整的目标是约束闭环极点的幅度要小于25弧度/秒。在里面新目标下拉列表中，选择约束闭环动态。在里面波兰人目标对话框中指定的25最大的固有频率，并点击好保存调整目标。

当你创建的每一个调整的目标，控制系统调谐器创建一个新的数字，显示的调整目标的图形表示。当你调你的控系统，你可以参考这个数字为调谐系统满足多么紧密的图形表示的调整目标。

调整控制系统

调控制系统，以满足您所指定的设计要求。

在调音选项卡，单击调。控制系统调谐器调整可调参数值最能满足这些要求。

控制系统调谐器将自动更新调整目标的阴谋，以反映调整参数值。检查这些地块看到的要求如何通过设计满足。例如，检查的跟踪要求调整阶跃响应。

蓝线表示的是调谐响应非常接近目标响应，在粉红色。上升时间是大约两秒钟，并且没有过冲和小交叉耦合。

同样的，MarginsGoal1和MarginsGoal2图提供了多变量稳定裕度的视觉评估。（见diskmargin关于多变量稳定裕度的更多信息参考页。）这些图显示，稳定裕度超出阴影区域中，在满足所有频率的要求。

您还可以查看调谐结果的数字报告。点击调整报告在控制系统调谐器的右下角。

当您调整模型，控制系统的调谐器各调谐目标转换为系统的可调参数的功能，调整参数，以尽量减少这些功能的价值。在这个例子中，调谐报告显示，所有调整目标的最终值接近1，表示所有的要求都满足近。

验证调谐的设计

在一般情况下，你的Simulink万博1manbetx模型表示的非线性系统。控制系统调谐器的线性化你的应用程序指定工作点的模型，并使用调谐系统的线性近似参数。因此，为了验证上满Simulink模型的控制器的设计是非常重要的。万博1manbetx

要做到这一点，写调谐参数值返回到Simulink模型。万博1manbetx在控制系统选项卡，单击更新块。在Simuli万博1manbetxnk模型窗口，模拟出新的参数值模型。观察响应于设定值命令的阶跃变化，θ-REF，PHI-REF和R-REF在分别为0，3，和6秒。

检查模拟，以确认你在Simulink模型所需的响应。万博1manbetx这里，每个响应的上升时间是约2秒，没有过冲，无稳态误差，和最小的交叉耦合，如在设计要求所指定。