背景

的systune和looptune命令调整固定结构控制系统的参数，以适应各种时域和频域的要求。的TuningGoal包是此类设计需求的存储库。

一步命令后

的TuningGoal。年代tepTracking需求指定了调优的闭环系统应该如何响应阶跃输入。您可以根据一阶或二阶特性或显式参考模型来指定所需的响应。当实际响应和期望响应之间的相对差距在最小二乘意义上足够小时，这个要求就满足了。例如,

R1 = TuningGoal。StepTracking (“r”，“y”, 0.5);

规定闭环响应从r来y应该表现为时间常数为0.5的一阶系统，而

R2 = TuningGoal。StepTracking (“r”，“y”zpk ([1 - 2], 1));

指定二阶、非最小阶段行为。使用viewGoal使期望的反应形象化。

viewGoal (R2)

此需求可用于调优SISO和MIMO步进响应。在MIMO的情况下，需求确保每个输出以最小的交叉耦合跟踪相应的输入。

一步抗干扰性

的TuningGoal。年代tepRejection要求规定了调谐闭环系统应如何响应阶跃扰动。你可以指定最坏情况下的响应幅值、稳定时间和振荡阻尼。例如,

R1 = TuningGoal。StepRejection (' d '，“y”0.5, 0.3, 2);

限制振幅 $$y（t）$$为0.3，沉降时间为2个时间单位，阻尼比最小为0.5。使用viewGoal来查看相应的时间响应。

viewGoal (R1)

您还可以使用“引用模型”来指定所需的响应。请注意，当可能有更好的抗干扰能力时，实际的和指定的响应可能有很大的不同。使用TuningGoal。瞬态当需要接近匹配时的要求。为了获得最好的结果，调整参考模型的增益，使实际和指定的响应具有相似的峰值振幅(见TuningGoal。年代tepRejection文档详细信息)。

瞬态响应匹配

的TuningGoal。瞬态需求指定了特定输入信号的瞬态响应。这是一般化的TuningGoal。年代tepTracking要求。例如,

R1 = TuningGoal。瞬态(“r”，“y”特遣部队((1 1 1)),“冲动”）;

需要调谐的响应 $$r$$来 $$y$$就像参考模型的脉冲响应 $$1/（{\mathrm{年代}}^2+\mathrm{年代}+1）$$．

viewGoal (R1)

输入信号可以是一个脉冲，一个阶跃，一个斜坡，或者一个更一般的信号，建模为一些输入整形滤波器的脉冲响应。例如，带有频率的正弦波 $${\omega }_0$$的脉冲响应可以被建模为 $${\omega }_0^2/（{\mathrm{年代}}^2+{\omega }_0^2）$$．

w0 = 2;F = tf(w0^2，[1 0 w0^2]);输入整形滤波器R2 = TuningGoal。瞬态(“r”，“y”特遣部队([1 1 1]),F);viewGoal (R2)

LQG设计

使用TuningGoal。LQG要求创建一个线性二次高斯目标来调整控制系统参数。这个目标适用于任何控制结构，而不仅仅是LQG控制的经典观测器结构。例如，考虑图2中的简单PID循环 $$d$$和 $$n$$是否有单位方差干扰和噪声输入，和 $${\mathrm{年代}}_d$$和 $${\mathrm{年代}}_n$$是低通和高通滤波器，模拟干扰和噪声的频谱内容。

图2:调节回路。

调节 $$y$$约为0时，可使用以下LQG准则:

积分的第一项惩罚的偏差 $$y（t）$$从零开始，第二个任期惩罚控制努力。使用systune，可以调整PID控制器，使成本最小化 $$J$$．为此，请使用LQG需求

Qyu = diag([1 0.05]);y^2和u^2的权重R4 = TuningGoal。LQG ({' d '，“n”}, {“y”，“u”} 1 Qyu);