主要内容

looptune

调整固定结构反馈回路

语法

[G、C、gam] = looptune (G0 C0, wc)
[G、C、gam] = looptune (G0 C0, wc, Req1,…,ReqN)
[G、C、gam] = looptune(…,选项)
[G、C、联欢,信息]= looptune(…)

描述

［G，C，gam) = looptune (G0，C0，wc）调整反馈循环

需要满足以下默认需求:

  • 带宽-增益交叉为每个环路落在频率间隔wc

  • 性能-以下频率的积分作用wc

  • 稳健性-在以上频率上有足够的稳定裕度和增益滚转wc

可调的一族模型C0指定控制器结构、参数和初始值。该模型G0指定工厂。G0可以是一个数字LTI模型，或，为共调谐设备和控制器，可调一族模型。传感器信号y(测量值)和执行器信号u(控制)定义设备和控制器之间的边界。

请注意

为优化模型金宝app®模型与looptune,使用slTuner(金宝app仿真软件控制设计)创建Simulink模型的接口。金宝app然后你就可以用looptune(金宝app仿真软件控制设计)为slTuner(需要金宝app仿真软件控制设计™)．

［G，C，gam) = looptune (G0，C0，wc，Req1,…,ReqN）调优反馈循环，以满足一个或多个调优目标对象中指定的附加设计需求Req1,…,ReqN．省略wc使用中规定的要求Req1,…,ReqN而不是明确的目标交叉频率和默认的性能和鲁棒性要求。

［G，C，gam] = looptune(…选项）指定进一步的选项，包括目标增益裕度、目标相位裕度和调优算法的计算选项。

［G，C，gam，信息] = looptune(…)返回一个结构信息提供关于调优结果的附加信息。使用信息与loopview命令以可视化调优约束并验证调优设计。

输入参数

G0

数字LTI模型或可调一族在控制系统中代表被调整对象的模型。

装置是控制系统的一部分，它的输出是传感器信号(测量)，输入是执行器信号(控制)。使用连接构建G0从单个数字或可调组件。

C0

广义线性时不变模型代表控制器。C0指定控制器结构、参数和初始值。

控制器是控制系统的一部分，它接收传感器信号(测量)作为输入，产生执行器信号(控制)作为输出。使用控制设计模块和广义LTI模型来表示控制器的可调组件。使用连接构建C0从单个数字或可调组件。

wc

向量指定目标交叉区域[wcmin, wcmax]．的looptune命令试图调整控制系统中的所有环路，使开环增益在目标交叉区域内过0db。

一个标量wc指定目标交叉区域(wc / 2, 2 * wc)．

Req1,…,ReqN

一个或多个TuningGoal指定设计需求的对象，例如TuningGoal。跟踪，TuningGoal。获得,或TuningGoal。LoopShape．

选项

以下选项集looptune算法,使用指定looptuneOptions．看到looptuneOptions有关可用选项的信息，包括目标增益裕度和相位裕度。

输出参数

G

调优。

如果G0是一个数值LTI模型，G是一样的G0．

如果G0是一个可调一族模型中,G是一个一族具有相同数量和类型的控制设计块的型号G0．的当前值G是调谐的植物。

C

调整控制器。C是一个一族具有相同数量和类型的控制设计块的型号C0．的当前值C为调谐控制器。

gam

参数，指示在满足所有调优约束条件时的成功程度。的值gam < = 1表示满足所有要求。gam > > 1指示无法满足至少一个要求。使用loopview可视化调优结果并识别未满足的需求。

为了达到最好的效果，请使用RandomStart选项looptuneOptions以获得几次最小化运行。设置RandomStart一个整数N > 0原因looptune要运行优化N额外的次数，从随机选择的参数值开始。您可以检查gam用于每次运行，以帮助确定满足设计要求的优化结果。

信息

用于验证调优结果的数据，作为结构返回。使用的数据信息，使用命令loopview (G、C、信息)可视化调优约束并验证调优设计。

信息包含以下调优数据:

迪,

最优输入和输出缩放，返回状态空间模型。规模工厂为\ G *迪吗．

规格

设计要求,looptune构造它的调用systune调优(见算法)，返回为的向量TuningGoal要求对象。

运行

所执行的每个优化的详细信息systune当调用looptune调优(见算法)，作为数据结构返回。

的内容运行是信息调用的输出systune．的字段的相关信息运行,请参阅信息上的输出参数说明systune参考页面。

例子

调节以下插图的控制系统，以实现0.1和1 rad/min之间的交叉。

2×2工厂G是由:

G （ 年代 ） ＝ 1 75 年代 + 1 ［ 87．8 − 86.4 108.2 − 109.6 ］ ．

固定的结构控制器,C，包括三个组成部分:2 × 2解耦矩阵D和两个PI控制器PI_L和PI_V．的信号r，y,e是第2维的向量值信号。

构建一个表示设备的数值模型和一个表示控制器的可调模型。按照图表中的方式命名所有输入和输出，以便looptune知道如何通过控制和测量信号连接设备和控制器。

s =特遣部队(“s”);G = 1/(75*s+1)*[87.8 -86.4;108.2 - -109.6);G.InputName = {' qL ', ' qV};G.OutputName = ' y ';D = tunableGain(“解耦”,眼(2));D.InputName =“e”;D.OutputName ={“pL”、“光伏”};PI_L = tunablePID(“PI_L”、“π”);PI_L。InputName = 'pL'; PI_L.OutputName = 'qL'; PI_V = tunablePID('PI_V','pi'); PI_V.InputName = 'pV'; PI_V.OutputName = 'qV'; sum1 = sumblk('e = r - y',2); C0 = connect(PI_L,PI_V,D,sum1,{'r','y'},{'qL','qV'}); wc = [0.1,1]; [G,C,gam,info] = looptune(G,C0,wc);

C在这种情况下，调谐控制器是a吗一族具有相同块类型的模型C0．

您可以使用以下命令检查调优后的结果loopview．

算法

looptune自动地将目标带宽、性能需求和附加的设计需求转换为表示需求的权重函数H∞优化问题。looptune然后使用systune优化可调参数以最小化H∞规范。有关优化算法的更多信息，请参见［1］．

looptune计算H∞范数使用的算法［2］和SLICOT库中的结构保持特征求解器。有关SLICOT库的更多信息，请参见http://slicot.org．

选择

用于优化Simulin金宝appk模型looptune,请参阅slTuner(金宝app仿真软件控制设计)和looptune(金宝app仿真软件控制设计)(需要金宝app仿真软件控制设计)．

兼容性的考虑

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R2016a行为改变

参考文献

[1] P. Apkarian和D. Noll，“非光滑h -∞合成”。自动控制学报， Vol. 51, no . 1, 2006, pp. 71-86。

n.a. Bruinsma和M. Steinbuch。一个快速计算H的算法∞传递函数矩阵的范数系统与控制信函第四,14日(1990年4月):287 - 93。

扩展功能

另请参阅

|(金宝app仿真软件控制设计)||(金宝app仿真软件控制设计)|||(鲁棒控制工具箱)|||(鲁棒控制工具箱)||

主题

介绍了R2016a

控制系统工具箱文档

金宝app

学习如何自动调整PID控制器增益

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