此示例为控制系统调整提供了可用的频域要求systune
或者looptune
.
的systune
和looptune
命令调整固定结构控制系统的参数,经过各种时间和频域要求。的TuningGoal.
包是这种设计需求的存储库。
的TuningGoal。获得
要求强制增益限制在SISO或MIMO闭环传递函数。这一要求是有用的,以加强足够的干扰抑制和滚动,限制灵敏度和控制努力,并防止饱和。对于MIMO传递函数,“增益”指的是频率响应矩阵的最大奇异值。增益限制可能与频率有关。例如
s =特遣部队(“年代”);R1 = TuningGoal。获得(' d ','是',s /(s + 1)^ 2);
从中指定增益d
来y
不应该超过传递函数的大小.
ViewGoal(R1)
通常,只画出所需增益轮廓的渐近线是很方便的。例如,代替传递函数,我们可以在0.01,1,100时指定0.01,1,0.01的增益值,该点(1,1)是两种渐近的断点和.
渐近线=朋友((0.01、1、0.01),(0.01,1100));R2 = TuningGoal。获得(' d ','是',渐近的人);
要求对象自动将该离散增益配置文件变为在所有频率上定义的增益限制。
Bodemag(渐近,r2.maxgain)传奇('指定的','内插')
的TuningGoal。方差
要求限制噪声方差放大从规定的输入到规定的输出。在技术术语中,这个需求约束了一个闭环传递函数的范数。这一要求更可取于TuningGoal。获得
当输入信号是随机过程并且平均增益比峰值增益更重要时。例如,
r = tuninggoal.variance('n','是', 0.1);
的输出方差限制y
来对于单位方差白噪声输入n
.
的TuningGoal。跟踪
需求在频域强制参考跟踪和回路解耦目标。例如
r1 = tuninggoal.tracking(“r”,'是',2);
指定输出y
应该跟踪参考r
响应时间为两秒。类似的
r2 = tuninggoal.tracking({'vsp',“水安全”}, {“V”,' w '},2);
指定V
应该追踪vsp.
和w
应该追踪wsp
两个响应之间的交叉耦合最小。将跟踪要求转化为频率对跟踪误差的频域约束。对于第一个要求R1
例如,增益r
跟踪误差e = r y
在低频时应该很小,在大于1 rad/s(2秒响应时间的带宽)的频率时接近1(100%)。您可以使用viewGoal
可视化此频域约束。请注意,黄色区域表示要求违反了要求。
ViewGoal(R1)
如果响应有过度的超调,请使用TuningGoal。过度
与...结合的要求TuningGoal。跟踪
要求。例如,您可以限制过冲r
来y
10%使用
R3 = TuningGoal.Poot(“r”,'是'10);
在反馈循环中,例如图1中所示的循环,来自干扰的开放和闭环响应输出是相关的
在哪里是在干扰入口点测量的环路传递函数。增益为扰动衰减因子,开环与闭环对扰动的灵敏度之比。它的倒数为扰动输入时的灵敏度。
图1:样品反馈循环。
的TuningGoal.Reext.
要求将干扰衰减指定为频率的函数。衰减系数大于控制带宽内的一个,因为反馈控制减少了干扰的影响。作为经验的规则,10倍的衰减需要10倍的环路增益。例如
r1 = tuninggoal.reign(“u”10);R1。焦点= [0 1];
指定在工厂输入“U”的干扰应在0到1 rad / s的频带中的因子10中衰减。
ViewGoal(R1)
更一般时,您可以指定频率相关的衰减配置文件,例如
s =特遣部队(“年代”);R2 = TuningGoal。拒绝(“u”(s + 10) / (s + 0.1));
指定在10 rad / s之后逐渐减小到0.1 rad / s以下100的衰减因子。
ViewGoal(R2)
而不是指定最小衰减,您可以使用TuningGoal。灵敏度
要求指定最大灵敏度,即最大增益.例如,
R3 = TuningGoal。灵敏度(“u”(s + 0.1) / (s + 10));
是否等同于拒绝要求R2
以上。敏感性从0.1 rad / s以下0.01(1%)增加到1(100%)以上10 rad / s。
viewGoal (R3)
的TuningGoal.weightedgain.
和TuningGoal。WeightedVariance
需求是TuningGoal。获得
和TuningGoal。方差
要求。这些要求限制了或者频率加权闭环传递函数的范数,在那里和是用户定义的加权函数。例如
王= blkdiag (1 / (s + 0.001), s / (0.001 * s + 1));或者说是= [];R = TuningGoal。WeightedGain (“r”,{“e”,'是'},西城,[]);
指定的约束
注意,这是一个归一化增益约束(跨频率单位界限)。
viewGoal(右)
TuningGoal。获得
|TuningGoal。过度
|TuningGoal.Reext.
|TuningGoal。灵敏度
|TuningGoal。跟踪
|TuningGoal。方差
|TuningGoal.weightedgain.
|TuningGoal。WeightedVariance