TuningGoal.WeightedVarianceclass

包:TuningGoal

Frequency-weighted H<年代ub>2规范约束控制系统调优

描述

使用TuningGoal.WeightedVariance限制加权H₂规范指定的输入到输出的传递函数。的H₂规范措施:

总能量的脉冲响应,确定输入传递函数。
输出方差的平方根unit-variance白噪声输入,对随机输入传递函数。同样,H₂规范措施等输入输出的均方根。

您可以使用TuningGoal.WeightedVariance等与调优命令控制系统调优systune或looptune。通过指定这一优化目标,您可以调整系统响应随机输入的非均匀谱等有色噪声或阵风。您还可以使用TuningGoal.WeightedVariance指定LQG-like性能目标。

创建一个调优目标对象后,您可以进一步通过设置配置属性的对象。

建设

要求的事情= TuningGoal.Variance (inputname,outputname,王,或者说是)创建一个调优目标要求的事情。这个调优目标指定闭环传递函数H(年代从指定的输入输出满足要求:

| |W<年代ub>l(年代)H(年代)W<年代ub>R(年代)| |<年代ub>2< 1。

的符号<年代pan class="inlineequation">| |•| |<年代ub>2表示H ₂规范。

当你调整一个离散时间系统,要求的事情实施以下约束:

$\frac{1}{\sqrt{T_{年代}}} {为 W_{l} (z) T (z, x) W_{R} (z) 为}_{2} < 1。$

的H₂规范是由样品的平方根扩展T<年代ub>年代与调优在连续时间确保一致的结果。约束真正的离散时间H₂规范,乘W<年代ub>l或W<年代ub>R通过<年代pan class="inlineequation"> $\sqrt{T_{年代}}$ 。

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<年代up>®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

频率加权函数,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。调优目标确保收益H(年代从指定的输入输出满足不等式:

| |W<年代ub>l(年代)H(年代)W<年代ub>R(年代)| |<年代ub>2< 1。

王提供了权重的输出通道H(年代),或者说是提供输入通道的权重。您可以指定标量加权或频率相关权重。指定一个频率相关权重,用一个数值线性时不变模型。例如:

王=特遣部队(0.01 [1]);或者说是= 10;

如果你指定MIMO加权函数,那么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H(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。

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。
`输入`	输入信号名称指定为一个单元阵列特征向量识别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`inputname`输入参数时构造优化目标。
`输出`	输出信号名称指定为一个单元阵列特征向量识别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`outputname`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:`[]`

例子

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在H2范数加权约束

打开生活的脚本

创建一个传递函数与一个输入约束,r,两个输出,e和y,限制了<年代pan class="inlineequation"> $H_{2}$ 规范如下:

${为 \begin{array}{c} \frac{1}{年代 + 0 。 001} T_{r e} \\ \frac{年代}{0 。 001 年代 + 1} T_{r y} \end{array} 为}_{2} < 1 。$

$T_{r e}$ 是闭环传递函数的r来e,<年代pan class="inlineequation"> $T_{r y}$ 是闭环传递函数的r来y。

s =特遣部队(<年代pan style="color:#A020F0">“年代”);王= blkdiag (1 / (s + 0.001), s / (0.001 * s + 1));要求= TuningGoal.WeightedVariance (<年代pan style="color:#A020F0">“r”,{<年代pan style="color:#A020F0">“e”,<年代pan style="color:#A020F0">“y”},西城,[]);

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的价值规范,因此优化目标(见算法),是无限的连续时间系统与非零引线。
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(<年代pan style="color:#A020F0">“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。
这一优化目标对加权隐式稳定约束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。

为TuningGoal.WeightedVariance,f(x)是由:

$f (x) = {为 W_{l} T (年代, x) W_{R} 为}_{2} 。$

T(年代,x)的闭环传递函数输入来输出。<年代pan class="inlineequation"> ${为 \cdot 为}_{2}$ 表示H₂规范(见规范)。

对于离散时间控制系统调优,f(x)是由:

$f (x) = \frac{1}{\sqrt{T_{年代}}} {为 W_{l} (z) T (z, x) W_{R} (z) 为}_{2} 。$

T<年代ub>年代样本的离散传递函数吗T(z,x)。

版本历史

介绍了R2016a

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R2016a:<年代pan class="remove_bold">功能从<年代pan class="trademark entity">鲁棒控制工具箱

R2016a之前,此功能需要一个鲁棒控制工具箱™许可证。

另请参阅

systune|<年代pan itemscope itemtype="//www.tatmou.com/help/schema/MathWorksDocPage/SeeAlso" itemprop="seealso">looptune|<年代pan itemscope itemtype="//www.tatmou.com/help/schema/MathWorksDocPage/SeeAlso" itemprop="seealso">systune (slTuner)(金宝app仿真软件控制设计)|<年代pan itemscope itemtype="//www.tatmou.com/help/schema/MathWorksDocPage/SeeAlso" itemprop="seealso">looptune (slTuner)(金宝app仿真软件控制设计)|<年代pan itemscope itemtype="//www.tatmou.com/help/schema/MathWorksDocPage/SeeAlso" itemprop="seealso">TuningGoal.Gain|<年代pan itemscope itemtype="//www.tatmou.com/help/schema/MathWorksDocPage/SeeAlso" itemprop="seealso">TuningGoal.LoopShape|<年代pan itemscope itemtype="//www.tatmou.com/help/schema/MathWorksDocPage/SeeAlso" itemprop="seealso">slTuner(金宝app仿真软件控制设计)|<年代pan itemscope itemtype="//www.tatmou.com/help/schema/MathWorksDocPage/SeeAlso" itemprop="seealso">规范|<年代pan itemscope itemtype="//www.tatmou.com/help/schema/MathWorksDocPage/SeeAlso" itemprop="seealso">TuningGoal.Variance