这个例子展示了如何调整多个补偿器(反馈和预滤波器)来控制单个环路使用控制系统设计.
打开引擎速度控制模型,并花一些时间来探索它。
open_system (“scdspeedctrl”)
这个例子介绍了一个包含反馈和预滤波器补偿的单回路控制系统的设计过程。设计的目的是:
从Simulink步骤块跟踪参考信号金宝appscdspeedctrl /速度参考
.设计要求沉降时间小于5秒,对阶跃参考输入的稳态误差为零。
拒绝子系统中指定的未测量输出干扰scdspeedctrl /外部干扰
.设计要求是将峰值偏差降低到190 RPM,并且阶跃干扰输入的稳态误差为零。
在本例中,通过设计PID补偿器,实现了反馈回路的稳定和输出扰动的抑制scdspeedctrl / PID控制器
.预滤器scdspeedctrl /参考滤波器
用于调整反馈系统对参考跟踪变化的响应。
这个示例使用控制系统设计调整反馈系统中的补偿器。打开控制系统设计
启动一个预先配置的控制系统设计通过双击模型左下角的子系统来进行会话。
配置控制系统设计使用以下步骤。
打开控制系统设计,在Simulin金宝appk模型窗口中应用程序画廊,点击控制系统设计.
的编辑架构对话框打开时控制系统设计发射。
在编辑架构对话框中块选项卡上,单击添加模块,并选择以下要调优的块:
scdspeedctrl /参考滤波器
scdspeedctrl / PID控制器
在信号选项卡中,在Simulink模型中定义的分析点将自动添加为金宝app位置.
输入:scdspeedctrl /速度参考
输出端口1
输入scdspeedctrl干扰/外部干扰/步骤
输出端口1
输出scdspeedctrl /速度输出
输出端口1
在线性化选项选项卡,操作点下拉列表中,选择模型初始条件.
在调优控制器时,创建新的图来查看步骤响应。在控制系统设计,点击新的剧情,并选择新的一步.在选择对图则的回应下拉菜单,选择新的输入-输出传输响应.配置响应如下:
要查看响应,请单击情节.
类似地,创建一个阶跃响应图来显示干扰抑制。在“新建绘图步骤”对话框中,按如下方式配置响应:
控制系统设计包含几个方法调优控制系统:
使用补偿器编辑器手动调整每个补偿器的参数。有关更多信息,请参见使用补偿器金宝app编辑器调整Simulink块.
使用开/闭环波德图、根轨迹图或尼克尔斯编辑器图图形化地调整补偿极点、零点和增益。点击调优方法,并选择下面的编辑器图形化优化.
使用时域和频域设计要求优化补偿器参数(需要Simulink design Optimization™软件)。金宝app点击调优方法,并选择基于优化的调优.有关更多信息,请参见强制时间和频率要求的单回路控制器设计(金宝app仿真软件设计优化).
使用基于参数(如闭环时间常数)的自动调整来计算初始补偿器参数。点击调优方法,然后选择PID调优,内部模型控制(IMC)调整,循环形成(需要鲁棒控制工具箱™软件),或者LQG合成.
以下补偿器参数满足设计要求:
scdspeedctrl / PID控制器
参数:
P = 0.0012191 I = 0.0030038
scdspeedctrl /参考滤波器
:
分子= 10分母= [1 10]
闭环系统响应如下图所示:
要将补偿器参数写回Simulink模型,请单击金宝app更新模块.然后您可以在非线性模型上测试您的设计。
bdclose (“scdspeedctrl”)