主要内容

looptune

调整MIMO反馈回路金宝app使用slTuner接口

描述

例子

gam信息) = looptune (st0控制测量wc音乐的自由参数Simulink的控制系统金宝app®模型与slTuner接口,st0,以达到以下目标:

  • 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

  • 鲁棒性-在上述频率下有足够的稳定裕度和增益衰减wc

控制测量分别指定符合目标的控制器输出信号和测量信号。更新了吗slTuner接口,gam表示在满足目标方面的成功度量,并且信息提供有关优化运行的详细信息。

属性指定的示例时间执行调优Ts的属性st0.有关优化算法的详细信息,请参见算法

gam信息) = looptune (st0控制测量wcreq1,…,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目标,要求的事情.省略wc删除与之关联的默认循环塑造目标wc. 请注意,稳定裕度目标仍然有效。

gam信息) = looptune (___选择指定进一步的选项,包括目标增益和相位裕度、运行次数和调优算法的计算选项。使用looptuneOptions创建选择

属性指定多个运行随机开始的属性选择looptune只执行达到目标目标值1所需的多次运行。注意,所有调优目标都应该标准化,以便最大值为1意味着所有设计目标都得到满足。

例子

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在系统中调整PID控制器rct_engine_speed模型以实现指定的带宽。

打开Simulin金宝appk模型。

mdl =“rct_engine_speed”;open_system (mdl);

创建一个slTuner模型的接口。

st0 = slTuner (mdl,PID控制器的);

加上PID控制器输出,u,作为一个分析点st0

addPoint (st0“u”);

基于一阶特性,为了使闭环响应在5秒内稳定,交叉频率应超过1 rad/s。因此,调节PID环路使用1 rad/s作为目标0 dB交叉频率。

wc = 1;圣= looptune (st0,“u”“速度”、wc);
最终:峰值增益= 0.979,迭代次数= 4已实现目标增益值TargetGain=1。

在号召中looptune“u”指定控制信号,以及“速度”指定测量信号。

比较调整后的响应和初始响应。

stepplot (getIOTransfer (st0,“Ref”“速度”), getIOTransfer(圣“Ref”“速度”));传奇(“初始”“速度”);

查看调整后的块值。

showTunable (st)
Block 1: rct_engine_speed/PID Controller = 1 s Kp + Ki *——+ Kd * -------- s Tf*s+1 with Kp = 0.000619, Ki = 0.00303, Kd = 0.000168, Tf = 0.01

要将调优后的值写回Simulink模型,请使用金宝appwriteBlockValue

输入参数

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在Simulink中建模的调谐控制系统的接口,指定为金宝appslTuner接口。

控制器输出名称,指定为以下任意一个:

  • 字符向量-的分析点的名称st0

    您可以指定全名或名称的任何部分,以在其他分析点中唯一标识分析点st0

    例如“u”

  • 字符向量的单元阵列-多个分析点名称。

    例如{' u ', ' y '}

测量信号名称,指定为下列之一:

  • 字符向量-的分析点的名称st0

    您可以指定全名或名称的任何部分,以在其他分析点中唯一标识分析点st0

    例如“u”

  • 字符向量的单元阵列-多个分析点名称。

    例如{' u ', ' y '}

目标交叉区域,指定为以下之一:

  • [wcmin, wcmax]- - - - - -looptune尝试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。

  • 正标量-指定目标交叉区域为(wc / 10 ^ 0.1, wc * 10 ^ 0.1]wc+ / - 0.1年。

指定wc在工作时间单位,即模型的时间单位。

设计目标,指定为一个或多个TuningGoal对象。

有关您可以指定的设计目标的完整列表,请参见调优目标

优化算法选项,指定为使用looptuneOptions

可用的选项包括:

  • 从自由参数的随机初始值开始运行的额外优化的数量

  • 终止优化的公差

  • 使用并行处理的标志

  • 目标增益和相位裕度的规格

输出参数

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调优的接口,返回为slTuner接口。

参数,指示满足所有调优约束的成功程度,以标量形式返回。

的值gam < = 1表示所有目标都已满足。的值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以获得多个最小化运行。设置RandomStart一个整数N > 0原因looptune要运行优化N附加次数,从随机选择的参数值开始。你可以检查一下gam用于每次运行,以帮助确定满足设计目标的优化结果。

关于每次优化运行的详细信息,作为带有以下字段的结构返回:

最优输入和输出缩放,返回为状态空间模型。

规模工厂为\ G *迪吗

用于调优的设计目标,返回为向量TuningGoal要求对象。

关于每次优化运行的详细信息,以结构形式返回。有关详细信息,请参见算法

的内容运行是吗信息调用的输出systunelooptune.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。

更多关于

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调整块

调谐块,由slTuner接口,识别Simulink模型中的块,这些块的参数将被调整以满足金宝app调整目标。可以调整大多数表示线性元素(如增益、传递函数或状态空间模型)的Simulink块。(有关支持调优的块的完整列表,请参阅金宝app调优的Simulin金宝appk块如何参数化).您还可以通过指定等价的对象来优化更复杂的块,如子系统或S-Function块可调线性模型

使用调优命令,例如systune调优调优块的参数。

必须指定调优的块(例如,C1C2)时创建slTuner接口。

圣= slTuner (“scdcascade”, {“C1”C2的})

可以使用以下命令修改已调优块列表addBlockremoveBlock

要与调优的块交互,请使用:

算法

looptune自动将目标带宽、性能目标和其他设计目标转换为表示目标的权重函数H优化问题。looptune然后使用systune优化可调参数以最小化H规范。

优化算法请参见[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

工具书类

[1] P. Apkarian和D. Noll,“非光滑h -∞合成”。自动控制学报,第51卷,第1期,2006年,第71-86页。

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

介绍了R2014a