TuningGoal.LQGclass

包:TuningGoal

Linear-Quadratic-Gaussian (LQG)目标控制系统调优

描述

使用TuningGoal.LQG指定一个优化目标,量化作为LQG控制性能成本。它适用于任何控制结构,而不只是经典的观察者的最优LQG控制结构。您可以使用这种调优目标控制系统调优与调优命令,如systune或looptune。

的LQG成本:

J=E(z(t)′求出z(t))。

z(t)是一个白噪声输入向量的系统响应w(t)。的协方差w(t)是由:

E(w(t)w(t)′)=QW。

向量w(t)通常由外部输入到系统噪声等干扰,或命令。向量z(t)包括所有系统变量描述性能,如控制信号,系统状态和输出。E(x)表示随机变量的期望值x。

成本函数J随着时间的推移平均也可以写成:

$J = \lim_{T \to \infty} E (\frac{1}{T} \int_{0}^{T} z (t) ” 问 Z z (t) d t) 。$

在您创建一个优化目标,您可以进一步通过设置配置它属性的对象。

建设

要求的事情= TuningGoal.LQG (wname,zname,QW,求出)创建一个LQG要求。wname和zname指定信号组成w(t),z(t)。的矩阵QW和求出指定重量的噪声协方差和性能。这些必须对称半正定矩阵。用标量值QW和求出指定单位矩阵的倍数。

输入参数

`wname`	噪声输入,w(t),指定为一个字符特征向量的向量或一个单元阵列,指定信号组成w(t)的名字,如`' w '`或`{' w ', ' v '}`。指定可用信号的噪声输入调优目标如下。如果您正在使用的调优目标优化模型金宝app^®控制系统的模型`wname`可以包括: 任何模型输入任何线性化模型的输入点任何信号确定为一个`控制`,`测量`,`开关`,或`IOs`信号在一个`slTuner`与模型相关的接口模型金宝app 如果您使用的是调优目标来优化广义状态空间模型(`一族`控制系统使用的)`systune`,然后`wname`可以包括: 任何输入控制系统的模型任何渠道的`AnalysisPoint`块的控制系统模型例如,如果你是调优控制系统模型,`T`,然后`wname`可以输入的名字中包含`T.InputName`。同样,如果`T`包含一个`AnalysisPoint`块位置命名`X`,然后`wname`可以包括`X`。如果您使用的是调优目标来优化控制器模型,`C0`对于一个工厂`G0`,使用`looptune`,然后`wname`可以包括: 任何输入的`C0`或`G0` 任何渠道的`AnalysisPoint`块在`C0`或`G0` 如果`wname`的频道吗`AnalysisPoint`块一个广义模型,优化目标是隐含的噪声输入输入的开关:
`zname`	性能输出,z(t),指定为一个字符特征向量的向量或一个单元阵列,指定信号组成z(t)的名字,如`“y”`或`{' y ', ' u '}`。指定可用信号的输出性能调优目标如下。如果您使用的是调优目标优化控制系统仿真软件模型,金宝app`zname`可以包括: 任何模型输出任何线性化输出的模型任何信号确定为一个`控制`,`测量`,`开关`,或`IOs`信号在一个`slTuner`与模型相关的接口模型金宝app 如果您使用的是调优目标来优化广义状态空间模型(`一族`控制系统使用的)`systune`,然后`zname`可以包括: 任何输出的控制系统模型任何渠道的`AnalysisPoint`块的控制系统模型例如,如果你是调优控制系统模型,`T`,然后`zname`可以包含在一个输出名字`T.OutputName`。同样,如果`T`包含一个`AnalysisPoint`块和一个通道命名`X`,然后`zname`可以包括`X`。如果您使用的是调优目标来优化控制器模型,`C0`对于一个工厂`G0`,使用`looptune`,然后`zname`可以包括: 任何输入的`C0`或`G0` 任何渠道的`AnalysisPoint`块在`C0`或`G0` 如果`zname`的频道吗`AnalysisPoint`块广义模型,输出性能调优的目标是相关的隐含输出开关:
`QW`	白噪声输入向量的协方差w(t),指定为一个标量或一个矩阵。使用一个标量值指定的多个单位矩阵。否则指定一个对称半正定矩阵和尽可能多的行向量中的条目w(t)。一个对角矩阵的条目w(t)是不相关的。的协方差w(t是由: E(w(t)w(t)′)=QW。当你调优在离散时间控制系统LQG调优目标假设: E(w(k]w(k]′)=QW/T_年代。 T_年代是时间模型样本。这种假设可以确保一致的结果与优化在连续时间域。在这个假设,w(k)是离散噪声采样得到的连续的白噪声w(t与协方差)QW。如果在你的系统w(k)是一个真正的离散过程与已知协方差QWd,使用价值T_年代 QWd为`QW`值在创建LQG目标。默认值:*我
`求出`	性能权重,指定为一个标量或矩阵。使用一个标量值指定的多个单位矩阵。否则指定一个对称半正定矩阵。独立使用对角矩阵规模或惩罚每个变量的贡献z。性能权重为成本函数根据: J=E(z(t)′求出z(t))。当你使用LQG调优目标作为努力的目标,软件试图推动成本函数J< 1。当你使用它作为一个软目标,成本函数J是最小化受困难的目标和它的值是导致总体目标函数。因此,选择`求出`值适当规模成本函数,这样驾驶它低于1或减少产量性能需要。默认值:我

属性

`NoiseCovariance`	噪声协方差矩阵的输入w(t),指定为一个矩阵。的值`NoiseCovariance`的属性设置WZ输入参数当您创建LQG调优的目标。
`PerformanceWeight`	重量信号性能z(t),指定为一个矩阵。的值`PerformanceWeight`的属性设置求出输入参数当您创建LQG调优的目标。
`输入`	噪声输入信号名称指定为一个单元阵列的特征向量。输入信号名称指定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`wname`输入参数时构造优化目标。
`输出`	性能输出信号名称指定为一个单元阵列的特征向量。输出信号名称指定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`zname`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,金宝app`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`(金宝app仿真软件控制设计)与模型相关的接口模型。金宝app使用`addPoint`(金宝app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`(金宝app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:`[]`

提示

当你使用这个为连续时间控制系统,调音调优目标systune试图执行零引线(D= 0)的传输优化目标约束。零引线是强加的,因为H₂规范,因此优化的价值目标,是无限的连续时间系统的非零引线。
systune实施零引线固定到零的所有可调参数为直通的术语。systune返回一个错误当修复这些可调参数不足以执行零引线。在这种情况下,您必须修改调优目标或控制结构,或手动修复一些系统的可调参数值,消除了引线。
当约束传递函数有几个可调模块串联,零位调整所有参数的软件的方法,有助于整体引线可能是保守的。在这种情况下,它是足以零引线的街区之一。如果你想控制哪些块有引线固定为零,您可以手动修复的引线调谐块你的选择。
修复可调参数块指定值,使用价值和免费的块的属性参数化。例如,考虑一个调谐状态块:
```
C =可调参数(“C”1、2、3);
```
在这个街区实施零引线,设置它D矩阵的值为0,并修正参数。
```
西里尔·戴彼第值= 0;西里尔·戴彼第免费的=false;
```
有关修改参数值的更多信息,请参阅控制设计块引用页面,如可调参数。
这个调优目标强加了一个隐式稳定约束的闭环传递函数wname来zname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。