主要内容

TuningGoal.WeightedGainclass

包:TuningGoal

Frequency-weighted增益约束控制系统调优

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描述

使用TuningGoal.WeightedGain限制指定的加权获得输入输出。的加权频率范围内获得最大增益从输入到输出,乘以权重您指定的函数。您可以使用TuningGoal.WeightedGain调优目标控制系统优化等优化命令systune或looptune。

在您创建一个优化目标,进一步通过设置您可以配置它属性的对象。

建设

要求的事情= TuningGoal.WeightedGain (inputname,outputname,王,或者说是)创建一个优化目标,指定闭环传递函数,H(年代),从指定的输入输出符合要求:

| |Wl(年代)H(年代)WR(年代)| |∞< 1。

的符号| |•| |∞在频率(表示的最大增益H∞规范)。

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appoutputname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。

王,或者说是

频率加权函数,指定为标量、矩阵、输出或文中数值线性时不变模型。

的函数王和或者说是提供调优目标的权重。调优目标确保收益H(年代从指定的输入输出满足不等式:

| |王(年代)H(年代)或者说是(年代)| |∞< 1。

王提供了权重的输出通道H(年代),或者说是提供输入通道的权重。您可以指定标量加权或频率相关权重。指定一个频率相关权重,用一个数值线性时不变模型。例如:

王=特遣部队(0.01 [1]);或者说是= 10;

如果你指定MIMO加权函数,那么inputname和outputname必须是矢量信号。矢量信号的尺寸必须是这样的尺寸H(年代符合的尺寸王和或者说是。例如,如果您指定或者说是=诊断接头(10 [1]),然后inputname必须包括两个信号。然而,标量值自动扩展到任何输入或输出维度。

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),您可以指定权重函数作为相同的离散时间模型Ts。如果你指定权重函数在连续时间,优化软件可获得它们。指定权重函数的离散时间给你更多的控制在奈奎斯特频率附近的权重函数。

的值王= []或或者说是= []是解释为单位。

属性

王

频率加权函数的输出通道传递函数约束,指定为一个标量,一个矩阵,输出或者米姆数值线性时不变模型。设置此属性的初始值王输入参数时构造优化目标。

或者说是

频率加权函数的输入通道传递函数约束,指定为一个标量,一个矩阵,输出或者米姆数值线性时不变模型。设置此属性的初始值或者说是输入参数时构造优化目标。

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。专注= [1100];

默认值:[0,正]持续时间;[0,π/ Ts]离散时间,Ts是时间模型样本。

稳定

稳定性要求闭环动态,指定为1 (真正的)或0 (假)。

默认情况下,TuningGoal.Gain对闭环传递函数的稳定性要求指定的输入,输出,除了获得需求。如果稳定不是必需的或无法实现,集稳定来假删除的稳定性要求。例如,如果获得约束适用于不稳定的开环传递函数,集合稳定来假。

默认值:1 (真正的)

输入

输入信号名称指定为一个单元阵列特征向量识别输入的传递函数约束优化的目标。的初始值输入的属性设置inputname输入参数时构造优化目标。

输出

输出信号名称指定为一个单元阵列特征向量识别输出的传递函数约束优化的目标。的初始值输出的属性设置outputname输入参数时构造优化目标。

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

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打开生活的脚本

创建一个调优目标要求约束闭环增益的从它的输入输出系统,r它的输出,y。体重增加10倍的输入和输出的频率相关的重量 1 / ( 年代 + 0 。 0 1 ) 。

王=特遣部队(0.01 [1]);或者说是= 10;要求= TuningGoal.WeightedGain (“r”,“y”王,WR);

您可以使用要求要求的事情与systune调优的自由参数控制系统模型,该模型有一个输入信号命名“r”和一个输出信号“y”。

然后,您可以使用viewGoal验证优化控制系统要求。

打开生活的脚本

创建一个要求限制的外环的增益控制系统后,打开内循环进行计算。

创建一个系统的模型。为此,指定并连接数字工厂模型,G1和G2,可调控制器C1和C2。此外,创建和连接AnalysisPoint块,马克的兴趣点进行分析或优化,AP1和AP2。

G1 =特遣部队(10、10 [1]);G2 =特遣部队([1 - 2],[1 0.2 10]);C1 = tunablePID (“C”,“π”);C2 = tunableGain (‘G’1);AP1 = AnalysisPoint (“AP1”);AP2 = AnalysisPoint (“AP2”);T =反馈(G1 (G2 * C2, AP2) * *反馈C1, AP1);T.InputName=“r”;T.OutputName=“y”;

创建一个调优需求,限制了该系统的增益r来y。体重的增加输出 年代 / ( 年代 + 0 。 5 ) 。

王=特遣部队([1 0]、[1 0.5]);要求= TuningGoal.WeightedGain (“r”,“y”王,[]);

这个需求是等价的要求= TuningGoal.Gain (‘r’,‘y’, 1 /王)。然而,对于MIMO系统,您可以使用TuningGoal.WeightedGain创建channel-specific权重,不能表示为TuningGoal.Gain要求。

指定的传递函数r来y被评估的外层循环开放这个约束优化的目的。

要求的事情。机会=“AP1”;

默认情况下,优化使用TuningGoal.WeightedGain强加一个稳定性要求以及增益要求。实际上,在一些控制系统是不可能达到一个稳定的内循环。当这种情况发生时,把稳定内回路通过设置要求稳定财产假。

要求的事情。稳定= false;

调优算法仍然对整体优化控制系统稳定性的要求,而不是仅在内部循环。

使用systune调优的自由参数T以满足指定的优化要求要求的事情。然后您可以验证调整控制系统要求使用命令viewGoal(点播,T)。

提示

  • 这一优化目标对加权隐式稳定约束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.WeightedGain,f(x)是由:

f ( x ) = 为 W l T ( 年代 , x ) W R 为 ∞ 。

T(年代,x)的闭环传递函数输入来输出。 为 ⋅ 为 ∞ 表示H∞规范(见getPeakGain)。

版本历史

介绍了R2016a

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另请参阅

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