TuningGoal.StepRejectionclass

包:TuningGoal

一步抗干扰性要求控制系统调优

描述

使用TuningGoal.StepRejection指定如何一步干扰注入在指定位置控制系统中影响输出信号在指定的位置。使用这种调优目标与控制系统调优命令等systune或looptune。

您可以指定所需的响应时域峰值,沉降时间,阻尼比。此外,您可以指定直流增益响应作为一个稳定的参考模型。在这种情况下,优化的目标是拒绝干扰以及或比参考模型。

指定抑制干扰的频域衰减,使用TuningGoal.Rejection。

建设

要求的事情= TuningGoal.StepRejection (inputname,outputname,refsys)创建一个调优目标约束如何一步干扰注入位置inputname影响反应outputname。调优的目标是扰动被拒绝或比参考系统。inputname和outputname可以描述的输出或MIMO控制系统的响应。对MIMO反应,输入的数量必须等于输出的数量。

要求的事情= TuningGoal.StepRejection (inputname,outputname,峰,tSettle)指定一个oscillation-free响应的峰值和沉淀时间。

要求的事情= TuningGoal.StepRejection (inputname,outputname,峰,tSettle,ζ)允许至少阻尼振荡的阻尼比ζ。

输入参数

`inputname`	输入信号的优化目标,指定为一个特征向量,应用调优目标,单元阵列的特征向量。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`inputname`可以包括: 任何模型的输入。在模型中任何线性分析点标记。在一个任何线性分析点`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)添加分析指出`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。例如,假设`slTuner`接口包含分析点`u1`和`u2`。使用`‘u1’`指定这个点作为输入信号在创建优化的目标。使用`{u1, u2的}`指定一个双通道的输入。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`inputname`可以包括: 任何输入的`一族`模型任何`AnalysisPoint`位置控制系统模型例如,如果你是调优控制系统模型,`T`,然后`inputname`可以输入的名字吗`T.InputName`。同样,如果`T`包含一个`AnalysisPoint`块位置命名`AP_u`,然后`inputname`可以包括`“AP_u”`。使用`getPoints`得到一个可用的分析点列表中`一族`模型。如果`inputname`是一个`AnalysisPoint`位置的广义模型,优化目标是隐含的输入信号输入相关`AnalysisPoint`布洛克: 关于分析分控制系统模型的更多信息,见马克的信号对控制系统的分析和设计。
`outputname`	输出信号的优化目标,指定为一个特征向量,输出优化目标,单元阵列的特征向量。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`outputname`可以包括: 任何模型输出。在模型中任何线性分析点标记。在一个任何线性分析点`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)添加分析指出`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。例如,假设`slTuner`接口包含分析点`日元`和`y2`。使用`“日元”`指定这个点作为输出信号在创建优化的目标。使用`{y1, y2的}`指定一个双通道输出。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`outputname`可以包括: 任何的输出`一族`模型任何`AnalysisPoint`位置控制系统模型例如,如果你是调优控制系统模型,`T`,然后`outputname`可以输出的名字吗`T.OutputName`。同样,如果`T`包含一个`AnalysisPoint`块位置命名`AP_u`,然后`outputname`可以包括`“AP_u”`。使用`getPoints`得到一个可用的分析点列表中`一族`模型。如果`outputname`是一个`AnalysisPoint`位置的广义模型,优化目标是隐含的输出信号与输出`AnalysisPoint`布洛克: 关于分析分控制系统模型的更多信息,见马克的信号对控制系统的分析和设计。
`refsys`	参考系统为目标的一步拒绝,指定为一个输出的动态系统模型,如`特遣部队`,`zpk`,或`党卫军`模型。`refsys`必须是稳定的和适当的,一定是零直流增益。这一限制确保完美的稳态扰动的抑制。 `refsys`可以是连续的或离散的。如果`refsys`是离散的,它可以包括时间延迟这被视为波兰人吗`z`= 0。为达到最佳效果,`refsys`和开环反应的干扰输出应该类似的收益在频率参考模型增益峰值。你可以检查增益峰值和峰值频率使用`getPeakGain`。例如: [gmax, fmax] = getPeakGain (refsys); 使用`getIOTransfer`从系统中提取相应的开环响应你的调优。
`峰`	指定的目标响应扰动,峰值绝对值作为一个标量值。
`tSettle`	目标解决干扰的响应时间,指定为一个积极的标量值,时间单位的控制系统调优。
`ζ`	最小的振荡阻尼比反应干扰,指定为一个值在0和1之间。默认值:1

属性

`ReferenceModel`	参考系统为目标反应步骤扰动,指定的输出(`zpk`)模型。这个模型的阶跃响应指定如何指定的输出信号`outputname`应该响应扰动步`inputname`。如果你使用`refsys`输入参数来创建优化的目标,然后的价值`ReferenceModel`是`zpk (refsys)`。如果你使用`峰`,`tSample`,`ζ`输入参数,然后`ReferenceModel`是一个`zpk`表示一阶或二阶传递函数的阶跃响应指定的特征。
`InputScaling`	输入信号比例,指定为一个向量的积极的实际价值。使用这个属性来指定每个条目的相对振幅在向量值输入信号单元的选择导致的小型和大型的信号。此信息用于规模的闭环传递函数`输入`来`输出`当调优的目标是评估。假设T(年代)的闭环传递函数`输入`来`输出`。调优的目标是评估的传递函数D_o¹T(年代)D_我。对角矩阵D_o和D_我有`OutputScaling`和`InputScaling`对角线上的值,分别。默认值,`[]`,意味着没有扩展。默认值:`[]`
`OutputScaling`	输出信号扩展,指定为一个向量的积极的实际价值。使用这个属性来指定每个条目的相对振幅在向量值输出信号在单位的选择结果的小型和大型的信号。此信息用于规模的闭环传递函数`输入`来`输出`当调优的目标是评估。假设T(年代)的闭环传递函数`输入`来`输出`。调优的目标是评估的传递函数D_o¹T(年代)D_我。对角矩阵D_o和D_我有`OutputScaling`和`InputScaling`对角线上的值,分别。默认值,`[]`,意味着没有扩展。默认值:`[]`
`输入`	扰动输入地点名称、指定为一个单元阵列的特征向量。这个属性是最初的填充`inputname`当您创建优化目标的论点。
`输出`	名称的位置,反应步骤测量干扰,指定为一个单元阵列的特征向量。这个属性是最初的填充`outputname`当您创建优化目标的论点。
`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:`[]`

例子

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指定一阶或二阶一步扰动响应特性

打开生活的脚本

创建一个指定的要求步骤扰动响应的时域峰值响应,沉降时间和振荡的阻尼。

假设您想要的反应“y”一个干扰注入' d '从来没有超过0.25的绝对值,5秒内解决。创建一个TuningGoal.StepRejection需求捕获这些规范和还指定了不产生反应。

Req1 = TuningGoal.StepRejection (' d ',“y”0.25 5);

忽略阻尼比的一个显式的值,ζ,相当于设置ζ= 1。因此,要求的事情指定一个振动响应。软件将峰值和沉降时间转换为引用传递函数的阶跃响应所需的时域剖面。这是存储在传递函数ReferenceModel的属性要求的事情。

Req1.ReferenceModel

ans = 0.92883秒- - - - - - - - - - - - (s + 1.367) ^ 2连续时间0 /钢管/增益模型。

确认目标响应通过显示要求的事情。

图()viewGoal (Req1)

图包含一个坐标轴对象。坐标轴对象包含一个类型的对象。该对象代表参考。

假设您的应用程序可以容忍振荡阻尼比小于0.4。创建一个指定这个扰动响应的要求。

Req2 = TuningGoal.StepRejection (' d ',“y”,0.25,5,0.4);图()viewGoal (Req2)

图包含一个坐标轴对象。坐标轴对象包含一个类型的对象。该对象代表参考。

一步抗干扰性和自定义参考模型

打开生活的脚本

创建一个指定的要求步骤扰动响应的传递函数。

假设您想要对干扰的响应注入一个分析点d在你的控制系统和测量一个点“y”至少被拒绝以及传递函数

$H (年代) = \frac{年代}{{年代}^{2} + 2 年代 + 1} 。$

创建一个TuningGoal.StepRejection要求。

特遣部队(H = 0 [1], [1 2 1]);要求= TuningGoal.StepRejection (' d ',“y”、H);

显示的要求。

viewGoal(要求)

图包含一个坐标轴对象。坐标轴对象包含一个类型的对象。该对象代表参考。

所显示的图viewGoal显示指定的阶跃响应的传递函数。这种反应是干扰目标时域响应。

提示

这个调优目标强加了一个隐式稳定约束的闭环传递函数输入来输出评估循环打开,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。

算法

当你调整控制系统使用TuningGoal,软件优化的目标转换成规范化的标量值f(x),x是免费的(可调)的矢量控制系统参数。软件然后调整参数值最小化f(x)或开车f(x)低于1如果调优的目标是硬约束。

TuningGoal.StepRejection旨在防止获得干扰获得以下参考模型的输出。标量值的优化目标f(x)是由:

$f (x) = {为 W_{F} (年代) T_{d y} (年代, x) 为}_{\infty},$

或其离散时间等价的。在这里,T_dy(年代,x)的闭环传递函数输入来输出, ${为 \cdot 为}_{\infty}$ 表示H_∞规范(见规范)。W_F是一个频率加权函数来自step-rejection配置文件指定的优化目标。的收益W_F和1 / ReferenceModel大约在60 dB的增益值的匹配峰值增益。数值的原因,这个范围外的权重函数的水平了,除非你指定一个参考模型,斜率变化这个范围之外。这种调节称为正则化。因为波兰人W_F接近年代= 0或年代=正可能会导致糟糕的数字调节systune优化问题,不建议指定参考模型与非常低频或高频动力学。