TuningGoal。灵敏度class

包:TuningGoal

控制系统调谐的灵敏度要求

描述

使用TuningGoal。灵敏度限制反馈回路对干扰的灵敏度。在需要良好的干扰抑制的频率上，将灵敏度限制为小于1。使用此调优目标通过调优命令进行控制系统调优，例如systune或looptune．

建设

要求的事情= TuningGoal。灵敏度(位置，maxsens）创建一个调优目标，以限制对在指定位置进入反馈循环的扰动的敏感性。maxsens指定作为频率函数的最大灵敏度。可以将最大灵敏度剖面指定为平滑传递函数，或使用的朋友模型或补足重量的东西(鲁棒控制工具箱)命令。

看到getSensitivity(金宝appSimulink控制设计)有关灵敏度函数的更多信息。)

输入参数

位置

对干扰的敏感性受到限制的位置，指定为字符向量或字符向量的单元数组，标识控制系统中要调优的一个或多个位置。可用的位置取决于你调优的系统类型:

如果您正在调优Simulink金宝app^®一个控制系统的模型，可以使用模型中标记的任意线性分析点，也可以使用模型中标记的任意线性分析点slTuner(金宝appSimulink控制设计)与Simulink模型相关联的接口。金宝app使用addPoint(金宝appSimulink控制设计)添加分析点到slTuner接口。例如，如果slTuner接口包含一个分析点u，你可以使用“u”在创建调优目标时引用该点。使用getPoints(金宝appSimulink控制设计)控件中可用的分析点列表slTuner接口到您的模型。
如果正在调优广义状态空间(一族)模型的控制系统，你可以使用任何AnalysisPoint控制系统模型中的位置。例如，下面的代码创建了一个PI循环，在工厂输入处有一个分析点“u”．
```
分析点(“u”）;G = tf(1，[1 2]);C = tunablePID(“C”，“π”）;T =反馈(G*AP*C,1);
```
在创建调优目标时，您可以使用“u”参考工厂输入处的分析点。使用getPoints中可用的分析点列表一族模型。

如果位置为单元阵列，则灵敏度要求适用于MIMO环路。

maxsens

对干扰的最大敏感度是频率的函数。

你可以指定maxsens作为平滑的SISO传递函数(特遣部队，zpk,或党卫军模型)。或者，您可以使用的朋友模型或补足重量的东西(鲁棒控制工具箱)命令。例如的朋友模型指定在1 rad/s时的最大灵敏度为0.01 (-40 dB)，超过50 rad/s时增加到1 (0 dB)。

Maxsens = frd([0.01 1 1]，[1 50 100]);bodemag (maxsens) ylim([5] -45年)

当你使用的朋友要指定的模型maxsens，该软件自动映射您指定的增益配置文件到zpk其幅度接近所需增益曲线的模型。使用viewGoal(要求)来画出它的大小zpk模型。

如果您是在离散时间调优(也就是说，使用一族模型或slTuner非零接口Ts)，您可以指定maxsens作为一个离散时间模型Ts．如果你指定maxsens在连续时间下，调优软件将其离散化。在离散时间中指定最大灵敏度剖面可以更好地控制奈奎斯特频率附近的剖面。

属性

`MaxSensitivity`	最大灵敏度作为频率的函数，指定为SISO`zpk`模型。该软件自动映射输入参数`maxsens`到一个`zpk`模型。这个问题的重要性`zpk`模型近似于所需增益曲线。使用`viewGoal(要求)`的大小`zpk`模型`MaxSensitivity`．
`焦点`	执行调优目标的频带，指定为形式的行向量`(最小,最大)`．设置`焦点`属性将调优目标的执行限制在特定频带。用正在调优的控制系统模型的频率单位表示这个值(rad/`TimeUnit`)．例如，假设`要求的事情`是您希望仅在1到100 rad/s之间应用的调优目标。要将调优目标限制在此波段，使用以下命令: 要求的事情。Focus = [1100]; 默认值:`[0,正]`对于连续时间;`[0,π/ Ts]`对于离散时间，其中`Ts`为模型采样时间。
`LoopScaling`	自动缩放循环信号的开关，指定为`“上”`或`“关闭”`．在多环或MIMO控制系统中，反馈通道自动缩放以平衡开环传递函数(环交互项)中的非对角线项。集`LoopScaling`来`“关闭”`禁用这种缩放并塑造未缩放的灵敏度功能。默认值:`“上”`
`位置`	干扰的位置，指定为识别控制系统中的一个或多个分析点的字符向量单元数组。例如，如果`Location = {'u'}`，调优目标评估在分析点测量的开环响应`“u”`．如果`Location = {'u1'，'u2'}`，调优目标评估在分析点测量的MIMO开环响应`‘u1’`而且`“u2”`．的初始值`位置`属性设置`位置`在创建调优目标时输入参数。
`模型`	将调优目标应用到的模型，指定为索引向量。使用`模型`属性在调优控制系统模型数组时使用的`systune`，以强制数组中模型的一个子集的调优目标。例如，假设您想应用调优目标，`要求的事情`，到传递给的模型数组中的第二个、第三个和第四个模型`systune`．要限制调优目标的执行，可以使用以下命令: 要求的事情。模型= 2:4; 当`模型= NaN`，调优目标适用于所有模型。默认值:`南`
`开口`	在评估调优目标时打开的反馈循环，指定为标识循环打开位置的字符向量的单元格数组。根据在您确定的位置打开反馈循环创建的开环配置来评估调优目标。如果您使用调优目标来调优控制系统的Simulink模型，那么金宝app`开口`可以包括模型中标记的任何线性分析点，或模型中的任何线性分析点`slTuner`(金宝appSimulink控制设计)与Simulink模型相关联的接口。金宝app使用`addPoint`(金宝appSimulink控制设计)将分析点和循环开口添加到`slTuner`接口。使用`getPoints`(金宝appSimulink控制设计)控件中可用的分析点列表`slTuner`接口到您的模型。如果使用调优目标调优广义状态空间(`一族`)控制系统模型，则`开口`可以包括任何`AnalysisPoint`控制系统模型中的位置。使用`getPoints`中可用的分析点列表`一族`模型。例如，如果`开口= {'u1'，'u2'}`，然后在分析点打开循环的情况下评估调优目标`u1`而且`u2`．默认值:`{}`
`的名字`	调优目标的名称，指定为字符向量。例如，如果`要求的事情`是一个调优目标: 要求的事情。的名字＝'LoopReq'; 默认值:`[]`

例子

设备输入扰动灵敏度

创建一个调整目标，限制以下控制系统的设备输入对扰动的敏感性。控制系统包含一个名为“X”在植物输入处。

指定在1 rad/s时的最大灵敏度为0.01 (-40 dB)，超过10 rad/s时增加到1 (0 dB)。使用一个的朋友模型来描绘这个目标的灵敏度。

Maxsens = frd([0.01 1 1]，[1 10 100]);Req = TuningGoal。灵敏度(“X”, maxsens);

软件转换maxsens变成一个平滑的频率函数，近似于分段指定的增益曲线。使用以下命令可视化此函数viewGoal．

viewGoal(要求)

图中包含一个axes对象。axis对象包含一个类型为line的对象。这些对象表示最大灵敏度，有效边界。

阴影区域表示违反调优目标的区域。阴影区域不同于指定增益剖面(虚线)在非常低的频率，因为软件引入的数值稳定性的修改，如算法．

有限频率范围灵敏度目标及其模型应用

创建一个调优目标，指定频率低于5 rad/s时的最大灵敏度为0.1(10%)。将调优目标配置为只应用于第二个和第三个工厂模型。

Req = TuningGoal。灵敏度(“u”, 0.1);要求的事情。Focus = [0 5];要求的事情。模型= [2 3];

你可以用要求的事情作为输入looptune或systune当调优控制系统时，有一个分析点称为“u”．设置焦点属性将调优目标的应用范围限制在0到5 rad/s之间。设置模型属性在使用调优目标调优控制系统模型的数组时，将调优目标的应用程序限制为数组中的第二个和第三个模型。

提示

这个调优目标对测量的闭环灵敏度函数施加了一个隐式的稳定性约束位置中确定的点打开循环进行计算开口．受这种隐含约束影响的动态是稳定的动力学对于这个调优目标。的MinDecay而且MaxRadius选项的systuneOptions控制这些隐式约束动力学的边界。如果优化无法满足默认边界，或者默认边界与其他需求冲突，则使用systuneOptions更改这些默认值。

算法

控件调优控制系统时TuningGoal，软件将调优目标转换为规范化标量值f（x),x是控制系统中自由(可调)参数的向量。然后，该软件调整参数值以最小化f（x)或开车f（x)小于1，如果调优目标是一个硬约束。

为TuningGoal。灵敏度，f（x)由:

$f （ x ）＝ {为 W_{年代} （年代）年代（年代， x ）为}_{\infty} ，$

或者它的离散时间等价物。在这里,年代（年代，x)为在调优目标中指定的位置测量的闭环灵敏度函数。W_年代是从指定的灵敏度剖面导出的频率加权函数。的收益W_年代而且1 / MaxSensitivity大致匹配增益值范围从-20 dB到60 dB。由于数值原因，加权函数在此范围外趋于平稳，除非指定的灵敏度剖面在此范围外改变斜率。这种调整叫做正则化．因为极点W_年代接近年代= 0或年代＝正可能导致较差的数值条件systune优化问题，不建议指定非常低频或非常高频动态的灵敏度剖面。