人在仿真软件金宝app

金宝app基于Simulink和模型的设计

无需猜测或压力控制系统调整

本周我很高兴欢迎客人博士队帕斯卡尔加原,Suat Gumussoy,伊尔曼·卡尔特,和Mathieu Cuenant引入Systune和新的控制系统调谐器应用程序强大的控制工具箱

Systune团队

调整头痛的治疗方法

金宝appSimulink可以易于模拟和模拟反馈控制系统。但是,您如何选择控制器的收益以获得足够的性能和稳健性?调整单个PI环路时简单,对于具有多个环路,配置和操作条件的控制系统更难。您可能使用合并的合并,经验,试用和错误和家庭成长工具。如果您只需输入您的规格并让计算机弄清楚增益值,那就不会很好吗?欢迎来到systune

在Simulink中调优工作流金宝app

要查看此工作原理,请让我们调整级联控制器以设置和调节直流电机的速度。该控制器由两个反馈环组成:用于控制电枢中电流的内环,以及用于控制电动机速度的外环。两个循环都使用数字比例积分(PI)控制器,因此共调谐有四个收益。

直流电机控制器

第一步是创建一个slTuner对象,用于与你的Simulink模型交互,并指定你想要调优的块:金宝app

ST0 = slTuner (“DCMotor”,{'speedController'“CurrentController”});

接下来,列出调优和验证所需的信号和关注点。例如,参考信号Ref和输出Speed将用于指定控制系统的响应速度和检查调谐系统的实际响应。

addPoint (ST0, {“Ref”“速度”'speedmeas''curratueas'});

如果这两个步骤看起来很熟悉,这是因为slTuner仅仅是slLinearizer我们在这方面讨论的界面早期的博客文章

第三步也是最后一步,指定调优目标,即控制系统应该如何执行。有很多选择,目标从跟踪和抗干扰到环路形状、稳定裕度和最小闭环阻尼。对于直流电机的应用,我使用以下目标:

  • 目标1:闭环系统应响应速度设定点的步骤变化,时间常数为0.05秒(上升时间约为0.1秒)
  • 目标2:内部(电流)环路的带宽大约为200hz。

我用StepRespLoopShape对象的TuningGoal图书馆表达这些目标:

goal1 = tuninggoal.stepsp(“Ref”“速度”, 0.05);带宽= 2 *π* 200;% 200hz (rad/s)Goal2 = TuningGoal。LoopShape ('curratueas',带宽);Goal2.openings =.'speedmeas'

注意,内环带宽应该在外部环打开时进行评估,因此我在Simulink模型中的位置SpeedMeas指定一个环打开位置。金宝app

我现在可以启动优化算法了:

ST1 = SYSTUNE(ST0,[GAVE1,GAME2]);
Final:软= 0.802,硬= -Inf,迭代= 60

每个调整目标都会收到规范化分数systune致力于提高总分。最终分数≤1表示通过,> 1表示不通过。在这里systune做得很好,得分0.8,绘制调优目标证实了调优响应是死的:

viewSpec ([Goal1 Goal2],相约)

调谐系统

slTuner对象相约表示调谐控制系统,我可以使用它来访问其他系统响应以进行进一步验证。这完全类似于slLinearizer工作流。例如,我可以用getLoopTransfer计算当前循环的稳定裕度:

L = getLoopTransfer(相约,'curratueas',-1);边缘(L),网格

调谐系统

当我对线性分析结果感到满意时,我使用WriteBlockValue将PI增益的调谐值推向Simulink模型,并在Simulink中执行额外的验证。金宝app

WriteBlockValue(ST1)

调谐系统

控制系统调谐器应用程序

使用新的控制系统调谐器应用程序,您可以在没有单行代码的情况下完成上述所有内容!您从Simulink模型中的“分析”菜单中启动此应用。金宝app这是它的样子:

控制系统调谐器应用程序

现在轮到你了

你可以做更多的事情systuneslTuner

  • 调整模型中的任何线性块:增益,PID控制器,传递函数,状态空间等
  • 调优任何控制架构,无论布局,反馈循环数量,以及调谐块的数量还是类型或类型
  • 针对代表不同运行条件或参数值的电厂的多个模型调整控制器
  • 调优gain-scheduled控制器.这些是控制器,其增益随运行条件而变化,例如,在飞机中的柴油发动机或空气速度中发动机速度。

看看很多人示例和应用程序在你的控制系统上试试。和往常一样,我们很乐意听到你的想法

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