频域规范
这个例子显示可用的频域要求控制系统调优systune
或looptune
。
的systune
和looptune
函数优化的参数固定的结构控制系统受各种时间和频域的需求。指定这些需求,使用优化的目标对象。
得到限制
的TuningGoal.Gain
要求强制限制的输出或天线系统闭环传递函数。这个需求是有用的执行足够的抗干扰性和辊,极限灵敏度和控制工作,防止饱和。MIMO传输功能,“增益”指的是频率响应矩阵的最大奇异值。可以获得的限制频率的依赖。例如
s =特遣部队(“年代”);R1 = TuningGoal.Gain (' d ',“y”(s / s + 1) ^ 2);
获得指定d
来y
不应超过传递函数的大小。
viewGoal (R1)
常方便只是草图的渐近线所需的概要文件。例如,而不是传递函数,我们可以指定增益值0.01,1,0.01频率0.01,1100,(1)两个渐近线的断点和。
渐近线=朋友((0.01、1、0.01),(0.01,1100));R2 = TuningGoal.Gain (' d ',“y”、渐近线);
要求对象自动离散获得配置文件转化为一个获得极限定义的频率。
bodemag(渐近线,R2.MaxGain)传说(“指定的”,“插入”)
方差放大
的TuningGoal.Variance
从指定的要求限制了噪声方差放大输入到指定的输出。在技术方面,这要求约束闭环传递函数的规范。这个需求是更可取的TuningGoal.Gain
当输入信号是随机过程和获得的平均收益比峰值增益更重要。例如,
R = TuningGoal.Variance (“n”,“y”,0.1);
限制了输出的方差y
来unit-variance白噪声的输入n
。
参考跟踪和减少过度
的TuningGoal.Tracking
要求执行参考跟踪和循环在频域解耦的目标。例如
R1 = TuningGoal.Tracking (“r”,“y”2);
指定的输出y
应该跟踪参考r
两秒的响应时间。类似的
R2 = TuningGoal.Tracking ({垂直地震剖面的,“水安全”},{“V”,' w '2)};
指定V
应该追踪垂直地震剖面
和w
应该追踪wsp
用最小的两者之间的交叉耦合反应。跟踪需求转化为频域约束跟踪误差作为频率的函数。第一要求R1
例如,获得r
的跟踪误差e = r y
应小频率低频率和方法1(100%)大于1 rad / s(带宽两秒的响应时间)。您可以使用viewGoal
想象这个频域约束。注意,黄色区域表示要求是违反了。
viewGoal (R1)
如果反应过度过度使用TuningGoal.Overshoot
要求结合TuningGoal.Tracking
要求。例如,您可以限制过度r
来y
10%使用
R3 = TuningGoal.Overshoot (“r”,“y”10);
抗干扰性
在反馈回路,如图1所示,开放和闭环反应干扰输出是相关的
在哪里是循环传递函数测量扰动的入口点。的获得是扰动衰减因子,开放和闭环之间的比例对干扰敏感。它的倒数是输入扰动的敏感性。
图1:样品反馈循环。
的TuningGoal.Rejection
要求指定扰动衰减作为频率的函数。内的衰减因子大于1控制带宽自反馈控制可以降低干扰的影响。作为一个经验法则,10倍衰减需要10倍环路增益。例如
R1 = TuningGoal.Rejection (“u”10);R1。专注= [0 1];
指定一个扰动进入核电站输入“u”应该减10倍频带从0到1 rad / s。
viewGoal (R1)
更普遍的是,您可以指定一个频率相关衰减概要文件,例如
s =特遣部队(“年代”);R2 = TuningGoal.Rejection (“u”(s + 10) / (s + 0.1));
指定一个衰减系数低于0.1 rad / 100年代逐渐减少到1(没有衰减)10 rad / s。
viewGoal (R2)
而不是指定的最小衰减,您可以使用TuningGoal.Sensitivity
要求指定的最大灵敏度,最大涨幅。例如,
R3 = TuningGoal.Sensitivity (“u”(s + 0.1) / (s + 10));
相当于拒绝要求吗R2
以上。敏感性增加从0.01(1%)低于0.1 rad / s 1(100%)高于10 rad / s。
viewGoal (R3)
Frequency-Weighted收益和方差
的TuningGoal.WeightedGain
和TuningGoal.WeightedVariance
要求的概括TuningGoal.Gain
和TuningGoal.Variance
要求。这些要求限制或frequency-weighted闭环传递函数的规范,在那里和是用户定义的加权函数。例如,指定归一化后得到约束。
王= blkdiag (1 / (s + 0.001), s / (0.001 * s + 1));或者说是= [];R = TuningGoal.WeightedGain (“r”,{“e”,“y”},西城,[]);viewGoal(右)
另请参阅
TuningGoal.Gain
|TuningGoal.Variance
|TuningGoal.Tracking
|TuningGoal.Overshoot
|TuningGoal.Rejection
|TuningGoal.Sensitivity
|TuningGoal.WeightedGain
|TuningGoal.WeightedVariance