主要内容

单回路反馈/预滤波补偿器设计

这个例子使用了:

打开脚本

这个例子展示了如何调优多个补偿器(反馈和预过滤器)来控制单个循环控制系统设计者．

打开模型

打开发动机转速控制模型，花点时间来探索它。

open_system (“scdspeedctrl”）

设计概述

本例介绍了设计带有反馈和预滤波补偿器的单回路控制系统的过程。本设计的目标是:

  • 跟踪来自Simulink步进块的参考信号金宝appscdspeedctrl /速度参考．设计要求有一个低于5秒的沉降时间和零稳态误差的步长参考输入。

  • 拒绝子系统中指定的未测量输出扰动scdspeedctrl /外部干扰．设计要求是将峰值偏差降低到190 RPM，并且对于阶跃干扰输入具有零稳态误差。

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中的变化的响应。

开放式控制系统设计者

这个例子使用了控制系统设计者调整反馈系统中的补偿器。打开控制系统设计者

  • 启动一个预先配置好的控制系统设计者通过双击模型左下角的子系统来创建会话。

  • 配置控制系统设计者使用下面的过程。

开始新的设计

打开控制系统设计者，在Simulin金宝appk模型窗口中，在应用程序画廊,点击控制系统设计者．

的编辑架构时，将打开对话框控制系统设计者发射。

在编辑架构对话框中的块选项卡上,单击添加模块，并选择以下块进行调优:

  • 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/外部干扰/步骤干扰输出端口1

  • 输出scdspeedctrl /速度输出输出端口1

在线性化选项选项卡，在操作点下拉列表，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。在控制系统设计者,点击新的剧情，并选择新的一步．在选择对图的响应下拉菜单，选择新的投入产出转移响应．配置响应如下:

如需查看响应，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New Step to plot对话框中，配置响应如下:

调整补偿器

控制系统设计者包含几个方法调优控制系统:

  • 使用开/闭环博德，根轨迹或尼克尔斯编辑器图以图形方式调整补偿器极点，零点和增益。点击调优方法，并选择下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，请参见在单回路控制器设计上实施时间和频率要求(金宝appSimulink设计优化)．

  • 使用基于闭环时间常数等参数的自动调优计算初始补偿器参数。点击调优方法，并选择PID调优，内部模型控制(IMC)调优，循环形成(需要鲁棒控制工具箱™软件)，或者LQG合成．

完成了设计

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:

更新Simul金宝appink模型

若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”）

另请参阅

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