阿卡迪·图雷夫斯基,MathWorks
使用控制系统工具箱™设计单输入单输出(SISO)控制器,使用交互式和自动调整方法。使用博德编辑器和根轨迹编辑器添加和删除控制器极点和零点,并改变环路增益。当你调整控制器参数时,查看闭环步进响应的变化。观察系统特性,如上升时间、超调量、增益和相位裕度。创建和存储多个控制器设计,以比较和选择最佳选择。
录音时间:2016年3月3日
控制系统设计师应用程序,让您调整单输入单输出补偿使用图形化和自动调整方法。如果你知道你的工厂传递函数,sys,在这个简单的例子中,1 / (s + 1),你可以通过输入controlSystemDesigner(sys)来启动Control SystemDesigner应用程序。
这个应用打开了几个情节。这里你看到了Bode编辑器,这里是根轨迹编辑器。您可以使用这些图进行图形化调优。在这个图中,你得到闭环系统的阶跃响应。如果单击Edit Architecture,可以配置控制器体系结构并导入新的工厂转移函数和现有补偿器。
在调整方法中,您可以选择要使用的图形调整方法,Bode、闭环Bode、根轨迹和Nichols。在本例中,我们将继续使用已经打开的Bode和Root轨迹编辑器。现在您已经选择了设计图,可以开始调整补偿器了。要更改补偿器的增益,请调整Bode图的大小,或移动根轨迹编辑器的闭环极点。
您可以很容易地在补偿器中添加极点和零点。在这种情况下,系统需要一个积分器来实现零稳态误差。一旦添加了积分器,就可以调整补偿器增益,以实现良好的阻尼响应。
在阶跃响应图中,可以检查系统的特性。例如,您可以看到上升时间约为2到1/2秒。如果您想使响应更快并保持良好的阻尼,可以在系统中添加超前补偿器。现在可以交互更改极点和零点的位置,以及补偿器的大小。
如果在其中一个设计图上单击鼠标右键并选择“编辑补偿器”,您将看到补偿器的结构。现在它有一个增益、一个积分器和一个超前。您可以直接在此处编辑参数。例如,可以将零放置在负1处,将极点放置在负10处。在进行更改时,请注意该工具如何自动计算leap补偿器的最大短语超前量以及相应的频率。
您可以指定所需的短语导语数量和频率,而不是键入零和极点位置。该工具将相应地自动重新计算零和极点的值。您可以返回到绘图,并查看得到的阶跃响应、Bode绘图和根轨迹。通过再次调整幅值,可以以交互方式继续调整。或者,可以放大根轨迹的这个区域,继续移动系统的极点。
一旦你有了你喜欢的设计,你就可以按store Design按钮来储存它。您可以存储任意数量的设计。您可以继续调整补偿器,但可以随时选择以前保存的设计并检索它。您还可以比较几种设计。
除了图形调谐,控制系统设计师应用程序还提供自动调谐技术,如自动PID调谐,LQG合成,环路成形——这需要鲁棒控制工具箱——和基于优化的调谐——它需要Simulink设计优化。金宝app
在任何时候,您都可以将当前或保存的设计导出到MATLAB工作区,以便进行进一步分析。
视频到此结束。
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