控制系统设计器入门

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这个例子展示了如何调整补偿器的反馈控制系统使用控制系统设计者．

使用控制系统设计者您可以:

1)定义时间、频率和极点/零响应图的控制设计要求。

2)调整补偿器使用:

3)可视化闭环和开环响应，动态更新以显示控制系统性能。

在本例中，为系统设计一个补偿器

$G （年代）＝ \frac{1}{年代 + 1}$

具有以下设计要求:

使用标准的反馈结构，控制器在正向路径。这个结构是默认的控制系统设计者体系结构。

开放控制系统设计者与指定的植物。

controlSystemDesigner (tf ([1]))

在控制系统选项卡，您可以选择补偿器调优方法，并创建响应图以分析控制器性能。您还可以存储、比较和导出不同的控制系统设计。

对于本例，在图形上使用根位点编辑器和开环波德编辑器，并利用闭环对设计进行验证阶跃响应．默认情况下,控制系统设计者打开时显示这些响应。若要添加其他响应图，请单击新的剧情．

中将时域设计需求添加到阶跃响应情节。右键单击绘图区域，并选择设计要求>新．在设计需求类型下拉列表，选择阶跃响应界．输入时域设计要求。

点击好吧．该应用程序将设计需求添加到步骤响应图作为阴影排除区域。为了满足要求，阶跃响应必须保持在该区域之外。

要指定频域交叉要求，请右键单击波德编辑器绘制区域，并选择设计要求>新．在设计需求类型下拉列表，选择增益上限，并指明设计要求。

点击好吧．

为满足零稳态误差的设计要求，在补偿器中加入积分器。右键单击根位点编辑器绘制区域，并选择添加极点/零>积分器．

要为根轨迹图创建理想的形状，在-2附近添加一个实零。右键单击根轨迹图区域并选择添加极点/零点>真实零点．在根轨迹图中，左键单击-2附近的实轴。

为了通过增加补偿器增益来创建更快的响应，在波德编辑器，向上拖动震级响应。为了满足交叉频率要求，在波德编辑器中将响应保持在排除区域以下。

要查看补偿器，右键单击波德编辑器或根位点编辑器绘制区域，并选择编辑补偿器．

还可以使用“补偿器编辑器”对话框调优补偿器参数。

除了图形调优，您还可以使用自动调优方法。单击，选择自动调优方法调优方法．

PID调优，IMC调优,LQG合成-根据闭环时间常数等调优规格计算初始补偿器参数。有关示例，请参见用控制系统设计器设计LQG跟踪器．
文中针对调优-使用时域和频域设计要求优化补偿器(需要Simulink设计优化)。金宝app有关示例，请参见直流电机控制器调优(金宝appSimulink设计优化)．
循环形成-指定所需的目标环路形状(需要鲁棒控制工具箱™)。