TuningGoal.Tracking.Class

包裹：TuningGoal

控制系统整定的跟踪要求

描述

采用TuningGoal.Tracking.指定指定输入和输出之间的频域跟踪要求。此调整目标指定频率函数的最大相对误差（从参考输入到跟踪错误的增益）。使用此调整目标进行控制系统调整，并使用调整命令如Systune.或looptune．

您可以通过提供传递函数直接指定最大误差配置文件。或者，您可以指定目标DC错误、峰值错误和响应时间。将这些参数转换为描述最大频域跟踪误差的传递函数:

$MaxError = \frac{（山顶） S. + {ω.}_{C} （ DcError. ）}{S. + {ω.}_{C}} ．$

这里，ω._C是2 /（响应时间）。以下绘图显示了用于示例值集的这些关系。

建设

雷= tuninggoal.tracking（InputName.那outputName.那响应时间那DcError.那peakerror）创造一个调整目标雷这会限制跟踪性能InputName.来outputName.在频域中。此调整目标指定最大错误配置文件作为频率给出的函数：

$MaxError = \frac{（山顶） S. + {ω.}_{C} （ DcError. ）}{S. + {ω.}_{C}} ．$

跟踪带宽ω._C= 2 /响应时间．最大相对稳态误差由DcError.,peakerror在所有频率上给出峰值相对误差。

可以通过指定信号名称或包含多个信号名称的单元数组来指定MIMO跟踪需求InputName.或outputName.．对于MIMO跟踪需求，使用InputScaling属性以帮助限制交叉耦合。看到特性．

雷= tuninggoal.tracking（InputName.那outputName.那MaxError.）指定最大相对误差作为频率的函数。您可以指定目标误差轮廓(从参考信号到跟踪误差信号的最大增益)作为一个平滑的传递函数。或者，您可以使用FRD.模型。

输入参数

`InputName.`	调整目标的输入信号，指定为字符向量，或者用于多输入调谐目标，是字符向量的小区数组。如果您正在使用调整目标来调整Simulink金宝app^®控制系统的模型，然后`InputName.`可以包括：任何模型输入。模型中标记的任何线性分析点。任何线性分析点`SLTUNER.`（金宝appSimulink Control Design）与Simulink模型关联的接口。金宝app采用`addpoint.`（金宝appSimulink Control Design）添加分析点到`SLTUNER.`界面。采用`getPoints`（金宝appSimulink Control Design）获取可用的分析点列表`SLTUNER.`接口到您的模型。例如，假设`SLTUNER.`界面包含分析点`u1`和`u2`．采用`‘u1’`在创建调优目标时将该点指定为输入信号。采用`{u1, u2的}`指定双通道输入。如果您使用的是调整目标来调整普遍的状态空间（`雄鸡`)的控制系统模型`InputName.`可以包括：任何输入`雄鸡`模型任何`分析点`控制系统模型中的位置例如，如果你正在调整一个控制系统模型，`T.`，然后`InputName.`可以是任何输入名称`T.InputName`．此外，如果`T.`包含一个`分析点`块的位置命名`AP_U.`，然后`InputName.`可以包括`'ap_u'`．采用`getPoints`获取A分析点列表`雄鸡`模型。如果`InputName.`是一个`分析点`通用模型的位置，调谐目标的输入信号是与之相关的隐含输入`分析点`堵塞：有关控制系统模型中分析点的更多信息，请参阅为控制系统分析和设计标记感兴趣的信号．
`outputName.`	调谐目标的输出信号，指定为字符向量，或者对于多输出调谐目标，是字符向量的小区数组。如果您使用的调整目标调整控制系统的Simulink模型，那么金宝app`outputName.`可以包括：任何模型输出。模型中标记的任何线性分析点。任何线性分析点`SLTUNER.`（金宝appSimulink Control Design）与Simulink模型关联的接口。金宝app采用`addpoint.`（金宝appSimulink Control Design）添加分析点到`SLTUNER.`界面。采用`getPoints`（金宝appSimulink Control Design）获取可用的分析点列表`SLTUNER.`接口到您的模型。例如，假设`SLTUNER.`界面包含分析点`y1.`和`Y2.`．采用`'y1'`创建调整目标时将该点指定为输出信号。采用`{y1, y2的}`指定双通道输出。如果您使用的是调整目标来调整普遍的状态空间（`雄鸡`)的控制系统模型`outputName.`可以包括：任何输出`雄鸡`模型任何`分析点`控制系统模型中的位置例如，如果你正在调整一个控制系统模型，`T.`，然后`outputName.`可以是任何输出名称`t.outputname.`．此外，如果`T.`包含一个`分析点`块的位置命名`AP_U.`，然后`outputName.`可以包括`'ap_u'`．采用`getPoints`获取A分析点列表`雄鸡`模型。如果`outputName.`是一个`分析点`在广义模型的位置上，调谐目标的输出信号是与之相关的隐含输出`分析点`堵塞：有关控制系统模型中分析点的更多信息，请参阅为控制系统分析和设计标记感兴趣的信号．
`响应时间`	目标响应时间，指定为正标量值。跟踪带宽为ω._C= 2 /`响应时间`．在要调整的模型的时间单位中表达目标响应时间。例如，调整模型时`T.`,如果`T.TimeUnit`是`“分钟”`然后在几分钟内表达目标响应时间。
`DcError.`	最大稳态分数跟踪误差，指定为正标量值。例如，`DcError.`= 0.01设置最大稳态误差为1%。如果`InputName.`或`outputName.`矢量值，`DcError.`应用于所有I/O对`InputName.`来`outputName.`．默认：0.001
`peakerror`	所有频率的最大分数跟踪误差，指定为大于1的正标量值。默认：1
`MaxError.`	目标跟踪误差轮廓作为频率的函数，指定为SISO数值LTI模型。 `MaxError.`为参考信号到跟踪误差信号的最大增益。您可以指定`MaxError.`作为平滑的传递函数（`特遣部队`那`zpk`,或`党卫军`模型)。或者，您可以使用`FRD.`模型。当您这样做时，软件自动将错误配置文件映射到`zpk`模型。的大小`zpk`模型近似期望的误差轮廓。采用`显示(要求)`绘制的幅度`zpk`模型。 `MaxError.`必须是SISO LTI模型。如果`InputName.`或`outputName.`是细胞阵列，`MaxError.`应用于所有I/O对`InputName.`来`outputName.`．如果你在离散时间调谐(即，使用a`雄鸡`模型或`SLTUNER.`接口和非零`TS.`)，您可以指定`MaxError.`作为具有相同的离散时间模型`TS.`．如果您指定`MaxError.`在连续时间内，调整软件可离散。在离散时间中指定错误配置文件使您可以更好地控制奈奎斯特频率附近的错误配置文件。

特性

`MaxError`	最大误差作为频率的函数，表示为SISO`zpk`模型。这个属性将最大跟踪误差存储为频率的函数(从参考信号到跟踪误差信号的最大增益)。如果你使用语法`req = tuninggoal.tracking（InputNname，OutputName，MaxError）`,那么`MaxError`属性是`zpk`您提供的LTI模型的等效或近似`MaxError.`输入参数。如果你使用语法`req = tuninggoal.tracking（InputName，OutputName，Resptime，DcError，PeakError）`,那么`MaxError`是A.`zpk`传递函数为: $MaxError = \frac{（山顶） S. + {ω.}_{C} （ DcError. ）}{S. + {ω.}_{C}} ．$ `MaxError`是一个siso lti模型。如果`InputName.`或`outputName.`是细胞阵列，`MaxError`应用于所有I/O对`InputName.`来`outputName.`．采用`显示(要求)`绘制幅度`MaxError`．
`重点`	强制执行调整目标的频段，指定为表单的行向量`[min，max]`．设定`重点`属性限制调整目标的执行到特定频段。在您正在调整的控制系统模型的频率单元中表达此值（RAD /`TimeUnit`）。例如，假设`雷`是您希望仅应用于1到100 rad/s之间的调优目标。要将调优目标限制在这个波段，请使用以下命令: 要求的事情。Focus = [1,100]; 默认：`[0，INF]`连续时间;`[0,π/ Ts]`对于离散时间，其中`TS.`为模型样本时间。
`InputScaling`	参考信号缩放，指定为正实值的向量。对于MIMO跟踪要求，当单位的选择导致响应的不同通道中的小型和大信号的混合时，使用此属性指定矢量值步骤输入中每个条目的相对幅度。此信息用于从引用跟踪错误中缩放传输函数中的偏差术语。该缩放可确保相对于每个参考信号的幅度测量交叉耦合。例如，假设`雷`是信号的调整目标`{y1, y2的}`跟踪参考信号`{'r1'，'r2'}`．进一步假设您需要输出以跟踪小于10％的交叉耦合的引用。如果`r1`和`r2`具有可比幅度，然后保持收益足以`r1`来`Y2.`和`r2`和`y1.`低于0.1。但是，如果`r1`是100倍大吗`r2`，获得`r1`来`Y2.`必须小于0.001以确保`r1`变化`Y2.`少于10%的`r2`目标。要确保此结果，请设置`InputScaling`属性如下。 req.InputScaling = [100,1]; 这告诉软件考虑到第一个参考信号比第二个参考信号大100倍。默认值,`[]`，表示无缩放。默认：`[]`
`输入`	参考信号名称，指定为字符向量或字符向量阵列，指定要跟踪的信号的名称，由此填充`InputName.`争论。
`输出`	的输出信号名称，指定为字符向量或字符向量单元格数组，指定必须跟踪引用信号的信号名称，由`outputName.`争论。
`楷模`	应用调优目标的模型，指定为索引向量。使用`楷模`调整控制系统模型数组时的财产`Systune.`，以执行数组中模型子集的调优目标。例如，假设您想应用调优目标，`雷`，传递给模型数组中的第二个、第三个和第四个模型`Systune.`．要限制调整目标的执行，请使用以下命令：要求的事情。模型= 2:4; 什么时候`型号= NAN.`，调整目标适用于所有模型。默认：`南`
`开口`	在评估调整目标时，反馈循环打开，指定为识别循环开放位置的字符向量的单元阵列。通过在您识别的位置打开反馈循环创建的开环配置来评估调谐目标。如果您使用的调整目标调整控制系统的Simulink模型，那么金宝app`开口`可以包括在模型中标记的任何线性分析点，或者任何线性分析点`SLTUNER.`（金宝appSimulink Control Design）与Simulink模型关联的接口。金宝app采用`addpoint.`（金宝appSimulink Control Design）添加分析点和循环开口`SLTUNER.`界面。采用`getPoints`（金宝appSimulink Control Design）获取可用的分析点列表`SLTUNER.`接口到您的模型。如果您使用的是调整目标来调整普遍的状态空间（`雄鸡`)的控制系统模型`开口`可以包括任何`分析点`位置在控制系统模型中。采用`getPoints`获取可用的分析点列表`雄鸡`模型。例如，如果`机会= {u1, u2的}`，然后通过在分析点处打开的循环来评估优化目标`u1`和`u2`．默认：`{}`
`的名字`	调整目标的名称，指定为字符向量。例如，如果`雷`是一个调整目标：要求的事情。的名字='LoopReq'; 默认：`[]`

例子

跟踪目标与响应时间和最大稳态跟踪错误

创建一个跟踪目标，指定信号'theta'跟踪一个信号“theta_ref”．所需响应时间为2，在您正在调整的控制系统的时间单位中。最大稳态误差为0.1％。

req = tuninggoal.tracking（'theta_ref'，'theta'，2,0.001）;

自peakerror未指定，此调整目标使用默认值1。

跟踪最大跟踪误差作为频率的函数的目标

创建一个跟踪目标，指定信号'theta'跟踪一个信号“theta_ref”．在频率范围[0,1]，最大相对误差为0.01(1%)。在频率为100时，相对误差增加到1(100%)。

使用一个FRD.模型将错误配置文件指定为频率的函数。

err = frd（[0.01 0.01 1]，[01 100]）;req = tuninggoal.tracking（“theta_ref”那'theta'，呃）;

软件转换犯错进入频率的平滑函数，近似于分段指定的配置文件。使用此功能使用viewgoal.．

viewgoal（req）

图中包含一个坐标轴。轴包含一个线型对象。这些对象表示最大误差、有效界。

虚线是存储在其中的目标错误概要MaxError，阴影区域表示哪里违反了调优目标。

提示

此调整目标在闭环传输功能上施加了隐式稳定性约束输入来输出，在中标识的点处打开循环计算开口．受到这种隐含约束影响的动态是稳定的动力学为了这个调整目标。这Mindecay.和Maxradius.选择系统化学选项控制这些隐式约束的动态上的界限。如果优化无法满足默认界限，或者默认界限与其他要求冲突，请使用系统化学选项更改这些默认值。

算法

当您使用a调整控制系统时TuningGoal时，软件将调优目标转换为规范化标量值F（X），在哪里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）如果调整目标是一个硬约束，则为1。

为了TuningGoal.Tracking.那F（X）是（谁）给的：

$F （ X ） = {‖ {W.}_{F} （ S. ）（ T. （ S. 那 X ） - 一世） ‖}_{\infty} 那$

或其离散时间等同。这里，T.（S.那X)为闭环传递函数输入来输出, ${‖ \cdot ‖}_{\infty}$ 表示H_∞常态（参见getpeakgain.）。W._F是从调整目标中指定的错误配置文件导出的频率加权函数。收益W._F和1 / MaxError大致匹配-20 dB和60 dB之间的增益值。出于数值原因，除非您指定在此范围外更改斜率的参考模型，否则加权函数级别关闭。调整该调整正则化．因为波尔斯W._F相近S.= 0或S.=INF.可能会导致糟糕的数值条件反射Systune.在优化问题中，不建议使用非常低频或非常高频的动力学来指定误差轮廓。