背景

的systune而且looptune命令调整固定结构控制系统的参数，以适应各种时间和频域要求。的TuningGoal包是这种设计需求的存储库。

循环的形状

的TuningGoal。LoopShape需求被用来塑造开环响应增益，一种设计方法称为循环形成．例如,

S = tf(“年代”）;R1 = TuningGoal。LoopShape (“u”1 / s);

指定在位置“u”处测量的开环响应应该看起来像一个纯积分器(就其增益而言)。在MATLAB中，使用anAnalysisPoint块以标记位置“u”，请参见“构建可调模型”详细示例。在Si金宝appmulink中，使用addPoint方法slTuner接口标记“u”作为感兴趣的点。

与其他增益规格一样，您可以使用几个频率点指定所需环路形状的渐近线。例如，要指定增益交叉速率为1 rad/s的环路形状，在1 rad/s之前斜率为-20 dB/decade，在1 rad/s之后斜率为-40 dB/decade，只需指定频率0.1、1,10处的增益分别为10,1,0.01。

LS = frd([10,1,0.01]，[0.1,1,10]);R2 = TuningGoal。LoopShape (“u”、LS);R2.LoopGain bodemag (LS)传说(“指定的”，“插入”)

环路形状要求是开环响应的约束条件 $$l$$．为了调优，它们被转换为灵敏度函数上的闭环增益约束 $$\mathrm{年代}＝1/（1+l)$$和互补灵敏度函数 $$T＝l/（1+l)$$．使用viewGoal要可视化目标循环形状和相应的增益边界 $$\mathrm{年代}$$(绿色)和 $$T$$(红色)。

viewGoal (R2)

最小和最大环路增益

而不是TuningGoal。LoopShape，你可以使用TuningGoal。MinLoopGain而且TuningGoal。MaxLoopGain指定特定频带内环路增益的最小值或最大值。当接近交叉的实际循环形状最好留给调优算法来计算时，这是有用的。例如，以下要求指定了带宽内的最小环路增益和带宽外的滚转特性，但没有指定实际交叉频率和交叉附近的环路形状。

MinLG =调优目标。MinLoopGain (“u”5 / s);%积分酌MinLG。焦点= [0 0.2];MaxLG = TuningGoal。MaxLoopGain (“u”1 / s ^ 2);% -40dB/十年滚转MaxLG。焦点= [1 Inf];viewGoal ([MinLG MaxLG])

的TuningGoal。MaxLoopGain要求基于这样一个事实，即当环路增益较小时，开闭环增益具有可比性( $$|l|\ll 1$$)．因此，它在保持环路增益低于接近1的某个值时是无效的。例如，假设灵活模式导致增益峰值超出交叉频率，并且需要将这些峰值保持在0.5 (-6 dB)以下。而不是使用TuningGoal。MaxLoopGain，则可以直接约束增益 $$l$$使用TuningGoal。获得在“u”处开一个环。

MaxLG = TuningGoal。获得(“u”，“u”, 0.5);MaxLG。开=“u”；

如果开环响应不稳定，请确保进一步禁用与此需求相关的隐式稳定性约束。

MaxLG。年代tabilize = false;

图1显示了对具有灵活模式的开环响应的这一需求的评估。

图1:增益约束l

稳定的利润

的TuningGoal。利润率“需求”使用磁盘裕度的概念来强制在指定的环路打开位置上使用最小的增益和相位裕度。对于MIMO反馈环，这一要求保证了每个反馈通道中增益或相位变化的稳定性。增益或相位可以在所有信道中同时变化，并且在每个信道中变化的量不同。看到控制系统优化中的稳定裕度获取详细信息。例如，下面的代码强制 $$\pm 6$$dB的增益裕度和45度相位裕度在位置“u”。

R =调谐目标。利润(“u”6、45);

在MATLAB中，使用anAnalysisPoint块来标记位置“u”(参见构建可调模型详情)。在Si金宝appmulink中，使用addPoint方法slTuner接口将“u”标记为感兴趣的点(参见创建并配置slTuner接口到Simulink模型金宝app(金宝appSimulink控制设计))．稳定裕度通常在工厂投入或工厂产出或两者同时测量。

目标增益和相位裕度值转换为一个规范化的增益约束在一些适当的闭环传递函数。期望的裕度是在增益小于1的频率上实现的。使用viewGoal检查您所配置的需求。

viewGoal(右)

阴影区域表示违反约束的位置。调优后，为调优后的模型T，你可以使用viewGoal (R, T)要查看此图上的调谐频率相关边缘。