打开模型

使用下面的命令打开模型，并双击橙色块以启动控制系统设计师应用程序。

speedctrl_demo

设计概述

本例设计了一个用于发动机转速控制的单反馈回路。已使用Simulink control design（Simulink控制设计）创建了一个初步的PI控制器设计（参见金宝app单回路反馈/预滤波器补偿器设计(金宝app仿真软件控制设计))，并以此作为起点，使用响应优化进一步优化设计。这个例子将调整控制器以满足以下时域和频域性能规格:

要求1。阶跃响应输出的振幅下限为-0.1，上升时间为3秒，以达到设定值的95%。

要求2。单位阶跃响应的最大超调量为1%速度参考值来速度输出．

要求3。在1e-4至1 rad/sec的频率范围内，最小环路增益为10db，以确保在该频率范围内具有良好的输出干扰抑制和参考跟踪。

要求4。在10至1e4 rad/sec的频率范围内，最大环路增益为-10db，以确保足够的高频噪声抑制，同时满足低频要求，以确保环路带宽在1至10 rad/sec之间。

启动Simulink金宝app®设计优化™

时域和频域响应优化集成到控制系统设计者应用程序中控制系统选项卡，在调整方法下拉列表中,选择基于优化的调谐．

配置优化

配置优化的第一步是选择要调优的补偿器元素。对于本例，选择获得和真正的零PID控制器;参考过滤器未调优。

增加设计要求

下一步是创建优化应该满足的设计需求。在系统响应图上显示设计需求。属性可以添加响应图图形调谐或者新图控制系统设计器应用程序中的下拉列表。“控制系统设计器入门”示例演示了如何使用控制系统设计器。

添加需求有两种方法;你可以使用增加新的设计要求按钮设计要求选项卡中响应优化窗口或右击响应图并选择设计要求->新建．

添加要求1为了限制由阶跃输入产生的较低的输出振幅，

1.右键单击下一步响应图并选择设计要求->新建．

2.在0到5秒的时间范围内指定下限为-0.1。

这将在阶跃响应图上创建振幅下限，如下图所示。

要将上升时间要求添加到阶跃响应，可以在阶跃响应图上以图形方式操纵较低振幅要求。

1.右键单击振幅下限要求，然后选择分裂把一段分成两段。

2.右键单击需求的第二个部分，然后选择扩展到inf把它扩展到无穷。

3.右键单击需求的第二部分，选择编辑，并将值设置为表示3秒时95%的上升时间。

或者，您可以左键单击需求的第二个部分，并将其拖动到合适的位置。

下一步,添加要求2阶跃响应图的最大超调量。阶跃响应图的时域约束如下图所示。

该图显示了振幅下限-0.1，最大超调量和95%的单位阶跃响应值分别为1.01和0.95。

添加要求3对于最小环路增益，

1.点击增加新的设计要求在设计要求选项卡的响应优化窗口。

2.在1e-4至1 rad/sec的频率范围内，将开环的Bode幅值下限指定为10db。

这在波德幅度图上创建了最小环路增益约束，如下图所示。

添加要求4为最大环路增益的波德幅度图，以满足总体设计规范。波德幅度图显示了在指定频率范围内的最小和最大环路增益。

从中选择优化的设计要求设计要求选项卡。选择需求后，设计要求如下表所示:

运行优化

在定义设计需求并选择要调优的补偿器元素之后，就可以开始运行优化了。选择优化选项卡，然后单击启动优化按钮。在优化过程中，响应图更新和数值进度数据显示在优化选项卡。

检查和验证最终设计

通过查看优化响应（如下所示），可以检查优化设计满足指定设计要求的程度。

在全非线性Simulink模型上验证补偿器的设计，返回到金宝app控制系统设计师然后单击更新Simul金宝appink块参数按钮将补偿器写入Simulink模型。现在，您可以使用新设计的补偿器模拟Simulink金宝app模型。

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