在应用程序中指定时域设计要求
在响应优化器时,可指定以下时域要求:
信号绑定- - - - - -指定分段线性下界和上界
信号特性- - - - - -指定信号属性要求
步骤响应信封- - - - - -指定阶跃响应特性
信号跟踪- - - - - -航迹参考信号
椭圆区域约束- - - - - -对两信号相平面轨迹施加椭圆界
定制需求- - - - - -指定自定义需求
在指定约束条件之后,您可以通过优化设计变量来查看需求是否得到满足。有关更多信息,请参见指定优化选项。
指定分段线性下界和上界
指定信号的上下界:
在响应优化器中,选择信号绑定在新下拉列表。将打开一个窗口,在其中指定信号的上界或下界。
元素中指定需求名称名字盒子。
选择需求类型类型列表。
中指定边缘的开始和结束时间以及相应的幅度时间(年代)和振幅列。
点击
指定附加的边界。
选择一行,单击
删除绑定边。
在选择要绑定的信号区域,选择要应用需求的记录信号。
如果您已经选择了信号,如中所述指定要记录的信号,它们出现在列表中。选中相应的复选框。
如果您没有选择要记录的信号:
点击
。将打开“创建信号集”对话框,在其中指定记录的信号。
在Simuli金宝appnk中®模型窗口,单击要向其添加需求的信号。
“创建信号集”对话框更新并显示所选信号所在的块名称和端口号。
在信号设置字段,输入所选信号集的名称。
点击好吧。中出现一个具有指定名称的新变量数据面积响应优化器。
点击好吧。
具有指定需求名称的变量出现在数据区域。需求的图形显示也出现在响应优化器应用程序窗口。
(可选)在图形显示中,可以:
或者,您可以添加检查自定义边界块,以指定分段线性边界。
指定信号属性要求
指定信号属性要求:
在响应优化器中,选择信号特性在新下拉列表。一个“创建需求”窗口打开,您可以在其中指定信号属性需求。
在名字框,指定需求名称。
在指定属性,指定信号属性要求财产和类型列表和绑定盒子。
在选择要绑定的信号区域,选择您想要应用需求的记录信号。
所选信号必须具有数字类型数据(浮点数或整数)。同样,如果选择的属性为
信号值
,信号方差
,或信号四分位数范围
,则信号数据必须是浮点数(双精度或单精度)。如果您已经选择了一个信号,如指定要记录的信号,信号出现在列表中。选择该信号对应的复选框。
如果您没有选择要记录的信号:
点击
。将打开“创建信号集”对话框,在其中指定记录的信号。
在Simuli金宝appnk模型窗口中,单击您想要添加需求的信号。
“创建信号集”对话框更新并显示所选信号所在的块名称和端口号。
在信号设置字段,输入所选信号集的名称。
点击好吧。中出现一个具有指定名称的新变量数据面积响应优化器。
点击好吧。
具有指定需求名称的变量出现在数据区域。描述每次迭代的信号属性的迭代图也出现在响应优化器应用程序窗口。
指定阶跃响应特性
要将阶跃响应要求应用于模型中的信号,请按如下方式指定阶跃响应特性:
中选择一个阶跃响应需求响应优化器。
在新下拉菜单,在新的时域要求部分中,选择步骤响应信封。
将打开一个“创建需求”对话框,您可以在其中指定信号的阶跃响应需求。
元素中指定需求名称名字字段。
指定阶跃响应特性:
初始值—步骤发生前的输入级别
时间步-步骤发生的时间
终值—步骤发生后输入级别
上升时间—响应信号达到指定步长范围百分比所需的时间。步长范围是最终值和初始值之间的差值。
%上升—使用的步长范围的百分比上升时间定义整体上升时间特性。
沉淀时间-直到响应信号稳定在最终值周围的指定区域内所花费的时间。该沉降区域定义为最终阶跃值加上或减去沉降范围,定义在%沉降。
%沉降—定义沉降时间特性沉降范围的步长范围值的百分比沉淀时间。
%过度-响应信号可以超过最终值的量。此数量指定为步长范围的百分比。步长范围是最终值和初始值之间的差值。
%脱靶-响应信号可以低于初始值的幅度。此数量指定为步长范围的百分比。步长范围是最终值和初始值之间的差值。
指定要绑定的信号。
将此要求应用于模型信号,在选择要绑定的信号区域,选择您将应用需求的记录信号。
如果您已经选择了要记录的信号,请参见指定要记录的信号,它出现在列表中。选中相应的复选框。
如果您没有选择要记录的信号:
点击
。打开“创建信号集”对话框,在其中指定记录的信号。
在Simuli金宝appnk模型窗口中,单击您想要添加需求的信号。
“创建信号集”对话框更新并显示所选信号所在的块名称和端口号。
在信号设置字段,输入所选信号集的名称。
点击好吧。中出现一个具有指定名称的新变量数据面积响应优化器。
或者,您可以使用检查阶跃响应特性块指定信号的阶跃响应边界。
航迹参考信号
使用参考跟踪来强制模型信号与期望信号相匹配。跟踪参考信号:
在响应优化器中,选择信号跟踪在新下拉列表。将打开一个窗口,在其中指定要跟踪的参考信号。
元素中指定需求名称名字盒子。
方法中输入矢量或工作空间中的变量来定义参考信号时间向量和振幅字段。
点击更新参考信号数据使用新的幅度和时间矢量作为参考信号。
指定优化求解器如何使参考信号和模型信号之间的误差最小化跟踪方法列表:
上交所
-减少误差平方和SAE
—减少绝对误差的总和
在指定信号跟踪参考信号区域,选择要应用需求的记录信号。
如果您已经选择了要记录的信号,如指定要记录的信号,它们出现在列表中。选中相应的复选框。
如果您没有选择要记录的信号:
点击
。将打开“创建信号集”对话框,在其中指定记录的信号。
在Simuli金宝appnk模型窗口中,单击您想要添加需求的信号。
“创建信号集”对话框更新并显示所选信号所在的块名称和端口号。
在信号设置字段,输入所选信号集的名称。
点击好吧。中出现一个具有指定名称的新变量数据面积响应优化器。
选中信号对应的复选框,单击好吧。
具有指定需求名称的变量出现在数据区域。信号绑定的图形显示也出现在响应优化器应用程序窗口。
请注意
当跟踪参考信号时,软件忽略了最大可行的解决方案选项。有关此选项的更多信息,请参见响应优化选项卡上,单击选项>优化选项,并按帮助。
或者,您可以使用对照参考资料核对块指定要跟踪的参考信号。
对两信号相平面轨迹施加椭圆界
可以在Simulink模型中对两个信号的相位平面轨迹施加椭圆边界。金宝app相平面轨迹是两个信号相对的图。指定边界椭圆的半径、中心和旋转。您还指定是否需要两个信号的轨迹位于椭圆的内部还是外部。
下图显示了边界椭圆和两个信号的相位平面轨迹示例。
X-Y平面是两个信号定义的相位平面。rx和ry边界椭圆的半径是沿着x和y轴,θR是椭圆绕中心的旋转。椭圆中心在(x0,y0).在图像中,信号的相位平面轨迹在所有时间点都位于边界椭圆内t1来tn。
指定椭圆界要求:
在响应优化器,在新下拉列表,选择椭圆区域约束。
在“创建需求”对话框中,指定需求。
在中指定需求名称名字。
指定您想要强加需求的两个信号。信号定义了边界椭圆的X-Y平面。如果需要指定信号,请单击对应的选择按钮。
当你点击选择,打开“创建信号集”对话框。
在Simuli金宝appnk模型窗口中,单击您想要添加需求的信号。“创建信号集”对话框更新为所选信号所在的块名称和端口号。
一旦您在“创建信号集”对话框中指定了记录的信号,信号就会出现在“创建需求”对话框中。
中将边界椭圆的半径指定为实正有限值半轴长度。你指定rx和ry这就是x设在和y在绕椭圆中心旋转之前,求出-轴半径。
中边界椭圆中心的位置中心。你指定x0和y0,x和y中心的坐标,作为实有限值。
指定椭圆围绕其中心的旋转角度为实有限标量角(rad)。
指定边界类型作为下列之一:
“< =”
—椭圆为上界。两个信号的相平面轨迹应位于椭圆内或椭圆上。“> =”
—椭圆是一个下界。两个信号的相平面轨迹应位于椭圆的外侧或椭圆上。
(可选)要创建一个迭代图,显示每个优化迭代的评估需求值,选择创建图。当您执行优化时,将填充该图。优化过程中,软件计算相平面轨迹中每个点到边界椭圆的带符号最小距离。在每次迭代中返回并绘制这些带符号距离的最大值。正值表示已经违反了要求,并且至少有一个轨迹点位于边界区域之外。
点击好吧。
具有指定需求名称的新变量将出现在数据面积响应优化器。需求的图形化显示也出现在响应优化器应用程序窗口。
指定自定义需求
您可以指定自定义需求,例如最小化系统能量。指定自定义要求:
在响应优化器,在新下拉菜单,选择定制需求。将打开“创建需求”对话框,您将在其中指定自定义需求。
在中指定需求名称名字。
中指定需求类型类型下拉菜单。
中包含自定义需求的函数的名称函数。该字段必须指定为函数句柄
@
。函数必须在MATLAB路径上。点击检查或编辑函数。
如果该功能不存在,请单击
打开MATLAB模板文件。使用该文件实现自定义需求。默认的函数名是
myCustomRequirement
。(可选)若要避免求解器考虑特定的参数组合,请选择违反约束时出错。对仅参数约束使用此选项。
在优化迭代过程中,求解器首先用选择的这个选项评估需求。
如果违反了约束,求解器将跳过对任何剩余需求的评估,并继续进行下一次迭代。
如果约束条件是不否则,求解器将评估当前迭代的剩余需求。如果任何剩余的需求绑定了信号或系统,那么求解器将模拟该模型。
有关更多信息,请参见基于参数约束违背(GUI)的跳跃模型仿真。
请注意
如果选中此复选框,则不要指定要绑定的信号或系统。如果你做指定信号或系统,则忽略此复选框。
(可选)指定要绑定的信号或系统,或两者都要绑定。
您可以将此要求应用于建模信号,或者将您的Simulink模型线性化(需要)金宝app金宝appSimulink Control Design™),或者两者兼而有之。
点击选择要绑定的信号和系统(可选)查看信号和线性化I/O选择区域。
要将此要求应用于模型信号:
在信号区域,选择您将应用需求的记录信号。
如果您已经选择了要记录的信号,请参见指定要记录的信号,它出现在列表中。选中对应的复选框。
如果您没有选择要记录的信号:
点击
。将打开“创建信号集”对话框,在其中指定记录的信号。
在Simuli金宝appnk模型窗口中,单击您想要添加需求的信号。
“创建信号集”对话框更新并显示所选信号所在的块名称和端口号。
在信号设置字段,输入所选信号集的名称。
点击好吧。中出现一个具有指定名称的新变量数据面积响应优化器。
将这一要求应用于线性系统:
指定模型线性化的模拟时间快照时间。对于多个模拟快照时间,指定一个向量。
中选择线性化输入/输出集I / O线性化区域。
如果您已经创建了线性化输入/输出集,它将出现在列表中。选中对应的复选框。
如果没有创建线性化输入/输出集,请单击
打开“创建线性化I/O集”对话框。有关使用此对话框的详细信息,请参见创建线性化I/O集。
有关线性化的更多信息,请参见什么是线性化?(金宝appSimulink控制设计)。
点击好吧。
中出现一个具有指定名称的新变量数据面积响应优化器。需求的图形化显示也出现在响应优化器应用程序窗口。
编辑设计要求
“编辑设计要求”对话框允许您精确定位约束段,并编辑这些约束的其他属性。对话框有两个主要组件:
用于指定您正在编辑的约束的上面板
用于编辑约束参数的下面板
Edit Design requirements对话框的上面板类似于下图中的图像。
在控制系统设计师(控制系统工具箱)应用程序中的控制系统工具箱™,您可以从分析图编辑设计要求。的设计要求下拉列表将包含该地块的所有需求。
编辑设计需求对话框参数
Edit Design requirements对话框下面板中显示的特定参数取决于约束/需求的类型。在某些情况下,下面板包含一个网格,其中一行代表每个段,一列代表每个约束参数。下表总结了各种约束参数。
编辑设计需求对话框参数
参数 | 中发现的 | 描述 |
---|---|---|
时间 | 阶跃和脉冲响应图的上、下时间响应边界 | 在约束/需求中定义段的时间范围。 |
振幅 | 阶跃和脉冲响应图的上、下时间响应边界 | 定义约束段的开始和结束幅度。 |
斜率(1 / s) | 上、下时间响应界 | 定义约束段的斜率,单位为1/s。这是指定震级值的另一种方法。进入一个新的坡Value改变任何先前定义的震级值。 |
终值 | 阶跃响应边界 | 定义步骤发生后的输入级别。 |
上升时间 | 阶跃响应边界 | 定义特定上升时间的约束段。 |
%上升 | 阶跃响应边界 | 用于描述上升时间的步进范围的百分比。 |
沉淀时间 | 阶跃响应边界 | 为特定的稳定时间定义约束段。 |
%沉降 | 阶跃响应边界 | 定义用于描述沉降时间的沉降区域的步长范围的百分比。 |
%过度 | 阶跃响应边界 | 信号在稳定之前超过最终值的百分比。 |
%脱靶 | 阶跃响应边界 | 定义特定百分比过低的约束段。 |