这个例子展示了如何从Simulink®模型生成一个表示控制系统的工厂变化的LTI模型数组。金宝app这一组模型用于控制系统设计为控制设计。
在电枢控制的直流电机中,施加的电压弗吉尼亚州
控制角速度的轴。直流电机的简化模型如下所示。
打开直流电机的Si金宝appmulink模型。
mdl =“scdDCMotor”;open_system (mdl)
该控制器的目标是对参考角速度的步进变化提供跟踪。
对于本例,电机的物理常数为:
R
= 2.0±10%欧姆
l
= 0.5亨利
公里
= 0.1扭矩常数
Kb
= 0.1反电动势常数
Kf
= 0.2 Nms
J
= 0.02±0.01 kg m^2/s^2
请注意,参数R
和J
指定为值的范围。
为了设计一个控制器,它将为所有的物理参数值工作,通过对这些值进行采样,创建一组具有代表性的工厂。
为参数R
和J
,使用它们的标称值、最小值和最大值。
R =[2、1.8、2.2);J =[02、03 . 01];
要创建工厂模型的LTI数组,批量线性化直流电机工厂。的样本值的每个组合R
和J
,将Simulink模型线性化。金宝app为此,在控制器块的输出处指定一个线性化输入点,并在负载块的输出处指定一个带环路的线性化输出点,如模型所示。
得到模型中指定的线性化分析点。
io = getlinio (mdl);
改变植物参数R
和J
.
[R_grid, J_grid] = ndgrid (R, J);参数(1)。Name =“R”;参数(1)。弗吉尼亚州lue = R_grid; params(2).Name =“J”;参数(2)。弗吉尼亚州lue = J_grid;
线性化每个参数值组合的模型。
sys =线性化(mdl io, params);
开放控制系统设计,并导入植物模型数组。使用以下命令。
controlSystemDesigner(系统)
使用控制系统设计,您可以为标称电厂模型设计一个控制器,同时可视化对其他电厂模型的影响,如下所示。
根轨迹编辑器显示名义模型的根轨迹和与其他植物模型相关联的闭环极点位置。
博德编辑器既显示名义模型响应,也显示其他植物模型的响应。
阶跃响应表明,参考跟踪没有实现任何植物模型。
使用的工具控制系统设计,为参考跟踪设计跟随补偿器。
最终的设计如下所示。闭环阶跃响应结果表明,对于目标设备中定义的所有模型,参考跟踪目标的稳态误差均为零。然而,如果有必要实现零超调,并不是所有的响应都能满足这个要求。
要将设计的控制器导出到MATLAB工作区,单击出口.在导出模型对话框中,选择C,然后单击出口.将控制器参数写入Simulink模型。金宝app
[Cnum, Cden] = tfdata (C,“v”);探测= get_param (mdl,“modelworkspace”);assignin(探测,“Cnum”Cnum) assignin(探测,“Cden”Cden)
的多模型特性的更多信息控制系统设计,请参阅Multimodel控制设计.
bdclose (“scdDCMotor”)