这个例子展示了如何调整多个补偿器(反馈和预滤波器)来控制一个单回路使用控制系统设计师。
打开发动机转速控制模型,花一些时间来探索它。
Open_System(“scdspeedctrl”)
本实例介绍了一个带有反馈和预滤波器补偿器的单回路控制系统的设计过程。设计的目标是:
跟踪来自Simulink步进模块的参考信号金宝appSCDSPEDCTRL /速度参考
。设计要求稳定时间小于5秒,对阶跃参考输入的稳态误差为零。
拒绝子系统规定的不可测量的输出干扰scdspeedctrl /外部干扰
。设计要求是将峰值偏差降低到190rpm,并为步骤干扰输入具有零稳态误差。
在此实例中,通过设计PID补偿器实现了反馈回路的镇定和输出扰动的抑制scdspeedctrl / PID控制器
。预滤器scdspeedctrl /参考滤波器
用于调整反馈系统对参考跟踪的变化的响应。
这个示例使用控制系统设计师调整反馈系统中的补偿器。打开控制系统设计师
启动预先配置的控制系统设计师通过双击模型左下角的子系统进行会话。
配置控制系统设计师使用以下步骤。
打开控制系统设计师在Simulink金宝app模型窗口中,在应用程序画廊,点击控制系统设计师。
的编辑架构控件时打开控制系统设计师发射。
在编辑架构对话框中块选项卡上,单击添加模块,并选择以下块进行优化:
scdspeedctrl /参考滤波器
scdspeedctrl / PID控制器
在信号选项卡,在Simulink模型中定义的分析点将自动添加为金宝app位置。
输入:SCDSPEDCTRL /速度参考
输出端口1
输入scdspeedctrl干扰/外部干扰/步骤
输出端口1
输出scdspeedctrl /速度输出
输出端口1
在线性化选项标签,在操作点下拉列表中,选择模型初始条件。
在调优控制器时创建新的图来查看步骤响应。在控制系统设计师,点击新情节,并选择新步骤。在选择响应绘图下拉菜单,选择新的输入输出传输响应。配置响应如下:
要查看响应,请单击情节。
同样,创建一个阶跃响应图来显示抗干扰性。在New Step to plot对话框中,按照如下方式配置响应:
控制系统设计师包含几种调整控制系统的方法:
使用补偿器编辑器手动调整每个补偿器的参数。有关更多信息,请参见使用补偿器金宝app编辑器调整Simulink模块。
使用开放/闭环BODE,根轨迹或NICHOL编辑器图进行图形调整补偿器杆,零和增益。点击调整方法,并选择下面的编辑器图形化优化。
利用时域和频域设计要求(需要Simulink设计优化™软件)优化补偿器参数。金宝app点击调整方法,并选择基于优化的调优。有关更多信息,请参见对单环控制器设计执行时间和频率要求(金宝app仿真软件设计优化)。
计算初始补偿器参数使用自动调谐基于参数,如闭环时间常数。点击调整方法,并选择一个PID调优,内模控制(IMC)调谐,循环塑造(需要鲁棒控制工具箱™软件),或LQG合成。
补偿器参数满足设计要求如下:
scdspeedctrl / PID控制器
有参数:
P = 0.0012191 I = 0.0030038
scdspeedctrl /参考滤波器
:
分子= 10分母= [1 10]
闭环系统的响应如下所示:
要将补偿器参数写回Simulink模型,请单击金宝app更新模块。然后,您可以在非线性模型上测试您的设计。
bdclose (“scdspeedctrl”)