TuningGoal.WeightedPassivityclass

包:TuningGoal

Frequency-weighted被动约束

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描述

一个系统是被动如果所有的I / O轨迹(u(t),y(t))满足:

$\int_{0}^{T} y {(t)}^{T} u (t) d t > 0,$

对所有T> 0。TuningGoal.WeightedPassivity强制的被动传递函数:

$H (年代) = W_{l} (年代) T (年代) W_{R} (年代),$

在哪里T_年代是控制系统的闭环响应调整。W_l和W_R是用来强调特定频带的权重函数。使用TuningGoal.WeightedPassivity与控制系统调优命令等systune。

建设

要求的事情= TuningGoal.WeightedPassivity (inputname,outputname,王,或者说是)创建一个调优目标实施被动传递函数:

$H (年代) = W_{l} (年代) T (年代) W_{R} (年代),$

在哪里T_年代闭环传递函数从指定的输入到指定的输出。权重王和或者说是可以是矩阵或线性时不变模型。

默认情况下,加权的优化目标实施被动传递函数H。您还可以执行输入和输出被动指标,与指定的过剩或短缺的被动。(见getPassiveIndex关于被动指数的更多信息)。为此,设置IPX和OPX性能的优化目标。看到加权被动和输入被动。

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appoutputname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。

王,或者说是

输入和输出加权函数,指定为标量、矩阵、输出或文中数值线性时不变模型。

的函数王和或者说是提供调优目标的权重。加权的调优目标确保被动传递函数:

$H (年代) = W_{l} (年代) T (年代) W_{R} (年代),$

在哪里T(年代)的传递函数inputname来outputname。这个函数王提供了权重的输出通道T(年代),或者说是提供输入通道的权重。您可以指定:

标量加权——用一个标量或数字矩阵。
频率相关权重,使用的输出或文中数值线性时不变模型。例如:
```
王=特遣部队(0.01 [1]);或者说是= 10;
```

如果王或或者说是是一个矩阵或MIMO模型呢inputname和outputname必须是矢量信号。矢量信号的尺寸必须是这样的尺寸T(年代符合的尺寸王和或者说是。例如,如果您指定或者说是=诊断接头(10 [1]),然后inputname必须包括两个信号。然而,标量值和输出LTI模型自动扩展到任何输入或输出维度。

如果你是调优在离散时间(也就是说,使用一族模型或slTuner接口和非零Ts),您可以指定权重函数作为相同的离散时间模型Ts。如果你指定权重函数在连续时间,优化软件可获得它们。指定权重函数的离散时间给你更多的控制在奈奎斯特频率附近的权重函数。

的值王= []或或者说是= []是解释为单位。

默认值:[]

属性

`王`	频率加权函数的输出通道传递函数约束,指定为一个标量,一个矩阵,输出或者米姆数值线性时不变模型。设置此属性的初始值`王`输入参数时构造优化目标。
`或者说是`	频率加权函数的输入通道传递函数约束,指定为一个标量,一个矩阵,输出或者米姆数值线性时不变模型。设置此属性的初始值`或者说是`输入参数时构造优化目标。
`IPX`	在输入中列出目标被动`inputname`,指定为一个标量值。输入被动指数被定义为最大的价值ν的轨迹{u(t),y(t)}权重的传递函数H满足: $\int_{0}^{T} y {(t)}^{T} u (t) d t > ν \int_{0}^{T} u {(t)}^{T} u (t) d t,$ 对所有T> 0。默认情况下,加权的优化目标实施严格的被动传递函数。执行一个输入被动索引指定的过剩或短缺的被动,设置`IPX`属性的优化目标。当你这样做时,调优软件: 确保加权响应输入严格时被动`IPX`> 0。的大小`IPX`设置需要多余的被动。允许不输入的加权响应严格时被动`IPX`< 0。的大小`IPX`设置允许被动的短缺。看到加权被动和输入被动了一个例子。看到`getPassiveIndex`更多信息关于被动的指数。默认值:0
`OPX`	在输出中列出目标被动`outputname`,指定为一个标量值。输出被动指数被定义为最大的价值ρ的轨迹{u(t),y(t)}权重的传递函数H满足: $\int_{0}^{T} y {(t)}^{T} u (t) d t > ρ \int_{0}^{T} y {(t)}^{T} y (t) d t,$ 对所有T> 0。默认情况下,加权的优化目标实施严格的被动传递函数。执行一个输出被动索引指定的过剩或短缺的被动,设置`OPX`属性的优化目标。当你这样做时,调优软件: 确保加权响应输出严格时被动`OPX`> 0。的大小`IPX`设置需要多余的被动。允许不加权响应输出严格时被动`OPX`< 0。的大小`IPX`设置允许被动的短缺。看到加权被动和输入被动了一个例子。看到`getPassiveIndex`更多信息关于被动的指数。默认值:0
`焦点`	频带的调优的目标是执行,指定为一个行向量的形式`(最小,最大)`。设置`焦点`财产限制的执行调优目标特定的频段。表达这个值在频单元控制系统模型的优化(rad /`TimeUnit`)。例如,假设`要求的事情`是一个优化目标之间你想仅适用于1和100 rad / s。限制这个乐队的调优目标,使用以下命令: 要求的事情。专注= [1100]; 默认值:`[0,正]`持续时间;`[0,π/ Ts]`离散时间,`Ts`是时间模型样本。
`输入`	输入信号名称指定为一个单元阵列的特征向量。输入信号名称指定的输入位置确定被动,最初的填充`inputname`论点。
`输出`	输出信号名称指定为一个单元阵列的特征向量。输出信号名称指定的输出位置确定被动,最初的填充`outputname`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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加权被动和输入被动

打开生活的脚本

创建一个执行调优目标的被动传递函数:

$H (年代) = (\begin{array}{cccccccccccccccccccc} 1 & 0 \\ 0 & 10 \end{array}] T (年代) (\frac{1}{年代}),$

在哪里 $T (年代)$ 传递函数从输入吗' d '到输出[' y ', ' z ']在一个控制系统模型。

王=特遣部队(1 0 [1]);或者说是=诊断接头(10 [1]);TG = TuningGoal.WeightedPassivity (' d ',{“y”,“z”},西城,WR);

使用TG与systune执行加权被动需求。

假设,而不是执行加权的整体被动传递函数H,你想确保H与输入前馈输入严格被动被动指数至少0.1。为此,设置IPX的属性TG。

TG。我PX = 0.1;

提示

使用viewGoal可视化这调优的目标。为实施被动IPX = 0和OPX = 0,viewGoal情节相对被动指数作为频率的函数(见passiveplot)。的奇异值 $(我 - H (j ω)) {(我 - H (j ω))}^{- 1}$ 。加权传递函数H是被动的,当最大奇异值小于1的频率。
为非零IPX或OPX,viewGoal图中描述的相对指标算法。
这个调优目标强加了一个隐式最小相位传递函数的约束H+我,在那里H加权闭环传递函数来自哪里输入来输出评估循环打开,点确定开口。传输零点的H+我是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。

为TuningGoal.WeightedPassivity闭环传递函数T (x),从inputname来outputname和加权传递函数H (x) =王* T(年代,x) *的车手,f(x)是由:

$f (x) = \frac{R}{1 + R / R_{马克斯}}, R_{马克斯} = 10^{6} 。$

R是相对行业指数(看到了吗getSectorIndex)(H (x),,我),所代表的部门:

$问 = (\begin{matrix} 2 ρ & - 我 \\ - 我 & 2 ν \end{matrix}),$

使用的值OPX和IPX属性ρ和ν,分别。R_马克斯10点是固定的⁶,包括避免数值误差很大R。

版本历史

介绍了R2016a

另请参阅

TuningGoal.WeightedPassivityclass

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建设

输入参数

属性

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加权被动和输入被动

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算法

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