TuningGoal.Trackingclass

包:TuningGoal

跟踪控制系统优化要求

描述

使用TuningGoal.Tracking指定一个频域跟踪指定输入和输出之间的需求。这个调优目标指定的最大相对误差(获得跟踪参考输入错误)作为频率的函数。使用这种调优目标控制系统优化等优化命令systune或looptune。

您可以指定最大误差概要文件直接通过提供一个传递函数。此外,您可以指定一个目标直流误差、峰值误差和响应时间。这些参数转换为以下描述最大频域跟踪误差传递函数:

$MaxError = \frac{(PeakError) 年代 + ω_{c} (DCError)}{年代 + ω_{c}} 。$

在这里,ω_c2 /(响应时间)。下面的情节演示了这些关系为例设置的值。

建设

要求的事情= TuningGoal.Tracking (inputname,outputname,responsetime,dcerror,peakerror)创建一个调优目标要求的事情限制的跟踪性能inputname来outputname在频域。这种调优目标指定一个最大的错误配置文件作为频率的函数由:

$MaxError = \frac{(PeakError) 年代 + ω_{c} (DCError)}{年代 + ω_{c}} 。$

跟踪带宽ω_c= 2 /responsetime。最大相对稳态误差是由dcerror,peakerror给出了所有频率的相对误差达到顶峰。

您可以指定一个分布式天线跟踪要求通过指定信号名称或一个单元阵列的多个信号名称inputname或outputname。对于MIMO跟踪需求,使用InputScaling属性来帮助限制交叉耦合。看到属性。

要求的事情= TuningGoal.Tracking (inputname,outputname,maxerror)指定的最大相对误差作为频率的函数。你可以指定目标错误配置文件(最大获得参考信号跟踪误差信号)作为一个光滑的传递函数。或者,您可以使用一个素描一个分段错误配置文件的朋友模型。

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^®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app`outputname`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。
`responsetime`	目标响应时间,指定为一个积极的标量值。是由跟踪带宽ω_c= 2 /`responsetime`。表达目标响应时间优化模型的时间单位。例如,当优化模型`T`,如果`T.TimeUnit`是`“分钟”`,然后表达目标响应时间在几分钟内。
`dcerror`	最大稳态部分跟踪误差,指定为一个积极的标量值。例如,`dcerror`= 0.01集最大稳态误差为1%。如果`inputname`或`outputname`向量值,`dcerror`适用于所有I / O双`inputname`来`outputname`。默认值:0.001
`peakerror`	最大的分数在所有频率跟踪误差,指定为一个积极的标量值大于1。默认值:1
`maxerror`	目标跟踪误差作为频率的函数,指定为一个输出数值线性时不变模型。 `maxerror`最大的获得参考信号跟踪误差信号。您可以指定`maxerror`光滑的传递函数(`特遣部队`,`zpk`,或`党卫军`模型)。或者,您可以使用一个素描一个分段错误配置文件`的朋友`模型。当你这样做时,软件自动映射错误配置文件`zpk`模型。的大小`zpk`模型接近所需的错误配置文件。使用`显示(要求)`情节的大小`zpk`模型。 `maxerror`必须是一个输出线性时不变模型。如果`inputname`或`outputname`是细胞阵列,`maxerror`适用于所有I / O双`inputname`来`outputname`。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`maxerror`作为一个相同的离散时间模型`Ts`。如果您指定`maxerror`在连续时间,优化软件可获得它。指定错误在离散时间给你更多的控制误差概要文件在奈奎斯特频率附近。

属性

`MaxError`	最大误差作为频率的函数,表示为一个输出`zpk`模型。这个属性存储最大跟踪误差作为频率的函数(最大获得参考信号跟踪误差信号)。如果你使用语法`要求= TuningGoal.Tracking (inputname outputname maxerror)`,那么`MaxError`属性是`zpk`相同或近似的线性时不变模型提供的`maxerror`输入参数。如果你使用语法`要求= TuningGoal.Tracking (inputname outputname、resptime dcerror, peakerror)`,那么`MaxError`是一个`zpk`传递函数为: $MaxError = \frac{(PeakError) 年代 + ω_{c} (DCError)}{年代 + ω_{c}} 。$ `MaxError`是一个输出线性时不变模型。如果`inputname`或`outputname`是细胞阵列,`MaxError`适用于所有I / O双`inputname`来`outputname`。使用`显示(要求)`情节的大小`MaxError`。
`焦点`	频带的调优的目标是执行,指定为一个行向量的形式`(最小,最大)`。设置`焦点`财产限制的执行调优目标特定的频段。表达这个值在频单元控制系统模型的优化(rad /`TimeUnit`)。例如,假设`要求的事情`是一个优化目标之间你想仅适用于1和100 rad / s。限制这个乐队的调优目标,使用以下命令: 要求的事情。Focus = [1,100]; 默认值:`[0,正]`持续时间;`[0,π/ Ts]`离散时间,`Ts`是时间模型样本。
`InputScaling`	参考信号扩展,指定为一个向量的积极的实际价值。跟踪了一种要求,当单位的选择结果在小型和大型的混合信号响应的不同渠道,使用这个属性来指定每个条目的相对振幅在向量值步骤的输入。此信息用于规模非对角的条款对跟踪误差的传递函数引用。这个比例可以确保他们测量相对于每个参考信号的振幅。例如,假设`要求的事情`是一个调优目标信号吗`{y1, y2的}`跟踪参考信号`{r1, r2的}`。进一步假设您需要输出跟踪参考与交叉耦合的不到10%。如果`r1`和`r2`有类似的振幅,那么足以防止收益吗`r1`来`y2`和`r2`和`日元`低于0.1。然而,如果`r1`是100倍`r2`,获得`r1`来`y2`必须小于0.001,以确保吗`r1`变化`y2`的不到10%`r2`目标。为了确保这个结果,设置`InputScaling`属性如下。要求的事情。我nputScaling = [100,1]; 这告诉软件考虑第一参考信号是100倍第二参考信号。默认值,`[]`,意味着没有扩展。默认值:`[]`
`输入`	参考信号名称指定为一个特征向量或单元阵列特征向量指定信号的名称被跟踪,被填充`inputname`论点。
`输出`	输出信号名称指定为一个特征向量或单元阵列特征向量指定的名称必须跟踪参考信号的信号,由填充`outputname`论点。
`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

跟踪目标响应时间和最大的稳态跟踪误差

创建一个跟踪目标指定一个信号“θ”跟踪一个信号“theta_ref”。所需的响应时间是2,时间单位的控制系统调优。最大稳态误差是0.1%。

要求= TuningGoal.Tracking (“theta_ref”、“θ”2 0.001);

自peakerror没有指定,这个调优目标使用默认值1。

跟踪目标与最大跟踪误差作为频率的函数

创建一个跟踪目标指定一个信号“θ”跟踪一个信号“theta_ref”。的最大相对误差为0.01(1%),频率范围[0,1]。相对误差增加到1 100频率(100%)。

使用一个的朋友模型来指定错误配置文件作为频率的函数。

呃=朋友(0.01 [0.01 1],[0 1 100]);要求= TuningGoal.Tracking (“theta_ref”,“θ”,错);

软件转换犯错到一个指定的频率接近分段光滑函数。显示这个函数使用viewGoal。

viewGoal(要求)

图包含一个坐标轴对象。坐标轴对象包含一个类型的对象。这些对象代表最大误差,有效的约束。

虚线是概要文件存储在目标错误MaxError,阴影区域表示调优的目标是违反了。

提示

这个调优目标强加了一个隐式稳定约束的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.Tracking,f(x)是由:

$f (x) = {为 W_{F} (年代) (T (年代, x) - 我) 为}_{\infty},$

或其离散时间等价的。在这里,T(年代,x)的闭环传递函数输入来输出, ${为 \cdot 为}_{\infty}$ 表示H_∞规范(见getPeakGain)。W_F是一个频率加权函数来自您所指定的错误配置的优化目标。的收益W_F和1 / MaxError约-20分贝之间的增益值的匹配和60分贝。数值的原因,这个范围外的权重函数的水平了,除非你指定一个参考模型,斜率变化这个范围之外。这种调节称为正则化。因为波兰人W_F接近年代= 0或年代=正可能会导致糟糕的数字调节systune优化问题,它不推荐指定错误与非常低频或高频动态概要文件。