此示例显示了如何使用反馈控制系统的补偿器控制系统设计师。
使用控制系统设计师你可以:
1)根据时间,频率和杆/零响应图定义控制设计要求。
2)曲调补偿器使用:
自动设计方法,如PID调谐,IMC和LQG。
在设计图中的图形曲调杆和零,例如BODE和ROOT LOCU。
基于优化的控制设计,满足Simulink®设计优化™的时域和频域要求。金宝app
3)可视化闭环和开环响应,动态更新以显示控制系统性能。
对于此示例,为系统设计一个补偿器
具有以下设计要求:
零稳态误差相对于步进输入。
80%的上升时间不到1秒。
稳定时间不到2秒。
最大过冲不到20%。
开环交叉频率小于5 rad / s。
使用标准反馈结构在前向路径中使用控制器。此结构是默认值控制系统设计师建筑学。
打开控制系统设计师用指定的植物。
ControlSystemDesigner(TF(1,[1,1]))
在这一点控制系统选项卡可以选择补偿器调整方法,并创建响应图以分析控制器性能。您还可以存储,比较和导出不同的控制系统设计。
在此示例中,以图形方式使用您的补偿器根轨迹编辑器和开环BODE编辑器,并使用闭环验证设计阶段响应。默认,控制系统设计师在打开时显示这些响应。要添加其他响应情节,请单击新情节。
将时域设计要求添加到阶段响应阴谋。右键单击绘图区域,然后选择设计要求>新。在里面设计要求类型下拉列表,选择步骤响应绑定
。输入时间域设计要求。
点击好的。该应用程序将STEP响应绘图添加为阴影排除区域的设计要求。为了满足要求,阶梯响应必须留在该地区之外。
要指定频域交叉要求,请右键单击BODE编辑器绘图区域,选择设计要求>新。在里面设计要求类型下拉列表,选择上限限制
,并指定设计要求。
点击好的。
为了满足零稳态误差设计要求,将积分器添加到补偿器。右键单击根轨迹编辑器绘图区域,选择添加杆/零>积分器。
要为根轨迹图创建一个理想的形状,请在-2附近添加真正的零。右键单击根轨迹绘图区域并选择添加杆/零>真实零。在根轨迹图中,左键单击-2附近的真实轴。
通过增加补偿器增益来创建更快的响应BODE编辑器,向上拖动幅度响应。为了满足交叉频率要求,将响应保持在BODE编辑器中的排除区域以下。
要查看补偿器,请右键单击BODE编辑器或者根轨迹编辑器绘图区域,选择编辑补偿器。
您还可以使用“补偿器编辑器”对话框调整补偿器参数。
除了图形调谐之外,还可以使用自动调整方法。要选择自动调整方法,请单击调整方法。
PID调整那IMC调整, 和LQG综合- 基于调谐规范计算初始补偿器参数,例如闭环时间常数。例如,看到使用控制系统设计器设计LQG跟踪器。
基于优化的调谐- 使用时间域和频域设计要求优化补偿器(需要Simulink设计优化)。金宝app例如,看到直流电机控制器调整(金宝appSimulink设计优化)。
循环塑造- 指定所需的目标循环形状(需要强大的控制工具箱™)。