TuningGoal。灵敏度class

包:TuningGoal

控制系统整定灵敏度要求

描述

使用TuningGoal。灵敏度限制反馈回路对干扰的灵敏度。在需要良好抑制干扰的频率处，将灵敏度约束为小于1。将此调优目标用于使用调优命令进行控制系统调优systune或looptune．

建设

要求的事情= TuningGoal。灵敏度(位置，maxsens）创建一个调优目标，用于限制在指定位置进入反馈回路的干扰的灵敏度。maxsens指定最大灵敏度作为频率的函数。您可以将最大灵敏度配置文件指定为平滑传递函数，也可以使用的朋友模型或补足重量的东西(鲁棒控制工具箱)命令。

看到getSensitivity(金宝appSimulink控制设计)有关灵敏度函数的更多信息。)

输入参数

位置

对干扰的敏感性受到约束的位置，指定为字符向量或字符向量的单元阵列，用于识别控制系统中要调谐的一个或多个位置。可用的位置取决于您要调优的系统类型:

如果您正在调优Simulink金宝app^®模型的一个控制系统，你可以使用任何线性分析点标记在模型中，或任何线性分析点在一个slTuner(金宝appSimulink控制设计)与Simulink模型相关联的接口。金宝app使用addPoint(金宝appSimulink控制设计)添加分析点到slTuner接口。例如，如果slTuner接口包含一个分析点u，你可以用“u”在创建调优目标时引用这一点。使用getPoints(金宝appSimulink控制设计)获取可用的分析点列表slTuner接口到您的模型。
如果您正在调优广义状态空间(一族)模型的控制系统，你可以使用任何AnalysisPoint在控制系统模型中的位置。例如，下面的代码创建了一个PI循环，在工厂输入处有一个分析点“u”．
```
AP =分析点“u”);G = tf(1，[1 2]);C = tunablePID()“C”，“π”);T = feedback(G*AP*C,1);
```
在创建调优目标时，可以使用“u”参考工厂输入时的分析点。使用getPoints获取可用的分析点列表一族模型。

如果位置是单元阵列，则灵敏度要求适用于MIMO环路。

maxsens

作为频率函数的对干扰的最大灵敏度。

你可以指定maxsens作为平滑SISO传递函数(特遣部队，zpk,或党卫军模型)。或者，您可以使用的朋友模型或补足重量的东西(鲁棒控制工具箱)命令。例如的朋友模型指定在1 rad/s时的最大灵敏度为0.01 (-40 dB)，在超过50 rad/s时增加到1 (0 dB)。

Maxsens = frd([0.01 11 1]，[1 50 100]);bodemag (maxsens) ylim([5] -45年)

当你使用的朋友要指定的型号maxsens，软件会自动将您指定的增益配置文件映射到azpk其幅度接近所需增益曲线的模型。使用viewGoal(要求)来画出它的大小zpk模型。

如果在离散时间内进行调优(即使用一族模型或slTuner非零接口Ts)，您可以指定maxsens作为具有相同的离散时间模型Ts．如果你指定maxsens在连续时间内，调优软件将其离散化。在离散时间内指定最大灵敏度配置文件使您可以更好地控制奈奎斯特频率附近的配置文件。

属性

`MaxSensitivity`	作为频率函数的最大灵敏度，指定为SISO`zpk`模型。软件自动映射输入参数`maxsens`到一个`zpk`模型。这个的大小`zpk`模型近似所需的增益曲线。使用`viewGoal(要求)`来画出`zpk`模型`MaxSensitivity`．
`焦点`	执行调优目标的频带，指定为形式为的行向量`(最小,最大)`．设置`焦点`属性将调谐目标的执行限制到特定频带。用要调整的控制系统模型的频率单位(rad/)表示此值`TimeUnit`）.例如，假设`要求的事情`是您希望仅在1到100 rad/s之间应用的调优目标。要将调优目标限制在这个频带，使用以下命令: 要求的事情。Focus = [1100]; 默认值:`[0,正]`对于连续时间;`[0,π/ Ts]`对于离散时间，其中`Ts`为模型样本时间。
`LoopScaling`	用于自动缩放环路信号的开关，指定为`“上”`或`“关闭”`．在多环或MIMO控制系统中，反馈通道被自动重新调整以平衡开环传递函数中的非对角项(环交互项)。集`LoopScaling`来`“关闭”`禁用此缩放并塑造未缩放的灵敏度功能。默认值:`“上”`
`位置`	扰动的位置，指定为识别控制系统中一个或多个分析点的字符向量的单元阵列。例如，如果`位置= {'u'}`，调优目标评估在分析点测量的开环响应`“u”`．如果`位置= {'u1'，'u2'}`，调谐目标评估在分析点测量的MIMO开环响应`‘u1’`和`“u2”`．的初始值`位置`属性设置`位置`创建调优目标时的输入参数。
`模型`	应用调优目标的模型，指定为索引向量。使用`模型`属性调优控制系统模型数组时使用`systune`，为数组中的模型子集强制执行调优目标。例如，假设您希望应用调优目标，`要求的事情`传递给模型数组中的第二、第三和第四个模型`systune`．要限制调优目标的执行，请使用以下命令: 要求的事情。模型= 2:4; 当`模型= NaN`，调优目标适用于所有模型。默认值:`南`
`开口`	评估调优目标时打开的反馈回路，指定为标识开环位置的字符向量的单元数组。调优目标是根据在您确定的位置打开反馈回路创建的开环配置来评估的。如果您正在使用调优目标来调优控制系统的Simulink模型，那么金宝app`开口`可以包括模型中标记的任何线性分析点，也可以包括一个`slTuner`(金宝appSimulink控制设计)与Simulink模型相关联的接口。金宝app使用`addPoint`(金宝appSimulink控制设计)将分析点和循环开口添加到`slTuner`接口。使用`getPoints`(金宝appSimulink控制设计)获取可用的分析点列表`slTuner`接口到您的模型。如果您正在使用调优目标来调优广义状态空间(`一族`)模型的控制系统，那么`开口`可以包括任何`AnalysisPoint`在控制系统模型中的位置。使用`getPoints`中可用的分析点列表`一族`模型。例如，如果`空位= {'u1'，'u2'}`，然后通过在分析点打开循环来评估调优目标`u1`和`u2`．默认值:`{}`
`名字`	调优目标的名称，指定为字符向量。例如，如果`要求的事情`是一个调优目标: 要求的事情。名字＝'LoopReq'; 默认值:`［］`

例子

植物输入扰动敏感性

创建一个调整目标，以限制以下控制系统的工厂输入对干扰的灵敏度。控制系统包含一个分析点，命名为“X”在工厂输入。

指定最大灵敏度在1rad /s时为0.01 (- 40db)，超过10rad /s时增加到1 (0db)。使用一个的朋友模型来勾画这个目标的灵敏度。

Maxsens = frd([0.01 11 1]，[1 10 100]);Req = TuningGoal。灵敏度(“X”, maxsens);

软件转换maxsens转换成一个平滑的频率函数，它近似于分段指定的增益曲线。使用以下命令可视化这个函数viewGoal．

viewGoal(要求)

图包含一个轴对象。axes对象包含line类型的对象。这些对象表示最大灵敏度，有效界。

阴影区域表示违背调优目标的区域。在非常低的频率下，阴影区域不同于指定的增益曲线(虚线)，因为软件引入了数值稳定性的修改，如算法．

有限频率范围的灵敏度目标及模型应用

创建一个调优目标，指定频率低于5 rad/s时的最大灵敏度为0.1(10%)。将调优目标配置为仅应用于第二个和第三个工厂模型。

Req = TuningGoal。灵敏度(“u”, 0.1);要求的事情。Focus = [0 5];要求的事情。Models = [2 3];

你可以用要求的事情作为输入looptune或systune当调整控制系统时，有一个分析点称为“u”．设置焦点属性将调谐目标的应用限制在0到5 rad/s之间的频率。设置模型属性将调优目标的应用程序限制为数组中的第二个和第三个模型，当您使用调优目标来调优控制系统模型数组时。

提示

该调谐目标对测量的闭环灵敏度函数施加了隐式的稳定性约束位置中所标识的点打开循环求值开口．受此隐式约束影响的动力学是稳定的动力学对于这个调优目标。的MinDecay和MaxRadius选项的systuneOptions控制这些隐式约束动力学的边界。如果优化无法满足默认边界，或者默认边界与其他需求冲突，则使用systuneOptions更改这些默认值。

算法

调优控制系统时TuningGoal，软件将调优目标转换为规范化的标量值f（x),x是控制系统中自由(可调)参数的矢量。然后软件调整参数值以最小化f（x)或开车f（x)低于1，如果调优目标是硬约束。

为TuningGoal。灵敏度，f（x)为:

$f （ x ）＝ {为 W_{年代} （年代）年代（年代， x ）为}_{\infty} ，$

或者它的离散时间等价物。在这里,年代（年代，x)为在调谐目标中指定位置测量的闭环灵敏度函数。W_年代是从指定灵敏度曲线导出的频率加权函数。的收益W_年代和1 / MaxSensitivity增益值范围从-20 dB到60 dB大致匹配。由于数值原因，权重函数在此范围外趋于平稳，除非指定的灵敏度曲线在此范围外改变斜率。这种调整叫做正则化．因为W_年代接近年代= 0或年代＝正可能导致较差的数值条件systune优化问题，不建议指定非常低频或非常高频动态的灵敏度曲线。

获得W_年代使用:

WS = getWeight(Req,Ts)

在哪里要求的事情调优目标是什么Ts是调优时的采样时间(Ts = 0对于连续时间)。有关正则化及其影响的更多信息，请参见可视化调优目标．

版本历史

在R2016a中引入

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R2016a:功能从鲁棒控制工具箱

行为在R2016a中改变

在R2016a之前，此功能需要鲁棒控制工具箱™许可证。

另请参阅