优化控制系统使用控制系统调谐器

这个示例使用:

打开脚本

这个例子展示了如何使用控制系统调谐器应用程序调优米姆,多回路的控制系统建模仿真软件®。金宝app

控制系统调谐器允许您任何控制架构模型和指定控制器的结构组件,如PID控制器、收益,和其他元素。在模型中指定哪些块是可调的。控制系统调谐器参数化块和曲调的自由参数指定系统满足设计要求,如选点跟踪、抗干扰性和稳定的利润。

控制系统模型

下面的例子使用了仿真软件模型金宝apprct_helico。打开模型。

open_system (“rct_helico”)

植物,直升机,是一个8-state直升机模型减少稳态条件。的状态向量x = [u, w, q,θ,v, p,φ,r)包括:

纵向速度u(米/秒)
正常的速度w(米/秒)
节速度问(度/秒)
螺旋角θ(度)
横向速度v(米/秒)
滚转率p(度/秒)
横摇角φ(度)
偏航率r(度/秒)

模型的控制系统有两个反馈回路。内循环为增稳和分离提供了静态输出反馈,代表模型中获得的SOF。外环的PI控制器的三个姿态角。控制器生成命令ds特区dT度的纵向循环、横向循环和尾桨集体使用的测量θ,φ,p,问,r。这个循环提供了所需的选点跟踪三个角。

这个示例使用这些控制目标:

跟踪设定值的变化θ,φ,r与零稳态误差,提高*约2秒,最小的超调,最小的交叉耦合。
限制控制带宽,防止被忽视的高频转子动力学和测量噪声。(模型包含低通滤波器部分执行这一目标。)
提供强大的多变量增益和相位的利润率。(多变量利润率衡量稳健性同时获得核电站或相位变化输入和输出。看到diskmargin参考页面详情。)

建立了优化模型

使用控制系统调谐器,可以共同调整内外循环满足所有的设计要求。设置模型调优,打开应用程序和指定的哪块你想优化仿真软件模型。金宝app

在仿真软件模型金宝app窗口中,控制系统在应用程序选项卡上,选择控制系统调谐器。

在控制系统调谐器,调优选项卡上,单击选择模块。使用Select调谐块对话框指定块调整。

点击添加模块。控制系统调谐器分析模型找到块的强度是可以调节的。对于这个示例,控制器模块调整三个PI控制器,获得块。检查相应的块₁,皮,PI3,SOF。

点击好吧。选择调整块对话框现在反映了块你补充道。

选择一块来调整时,控制系统自动调谐器参数化块根据其类型和初始化块价值模型的参数化模型。金宝app在这个例子中,PI控制器初始化 1 + 1 / s美元初始化静态输出反馈增益和零在所有频道。模拟模型显示这种控制系统是为这些初始值不稳定。

指定优化目标

该系统的设计要求,讨论了以前,包括选点跟踪、最低利润率稳定,限制快速动力学。在控制系统调谐器,你捕捉设计要求使用调优目标。

首先,创建一个调优setpoint-tracking要求的目标θ,φ,r。在调优选项卡,新目标下拉列表中,选择跟踪步骤的命令。

在步骤跟踪目标对话框中,指定跟踪参考信号。下指定输入阶跃响应,点击添加信号列表。然后单击从模式选择信号。

在仿真软件模型金宝app编辑器中,选择的参考信号theta_ref,phi_ref,r_ref。这些信号出现在对话框中选择信号。点击添加信号(年代)将它们添加到步骤跟踪目标。

接下来,指定您想要的输出跟踪这些引用。下指定输出阶跃响应,添加输出θ,φ,r。

的要求是响应输出跟踪参考命令与一阶响应有一秒钟的时间常数。在输入这些值期望的反应部分的对话框。同时,对于本例集把下面的不匹配为20。这个值设置一个20%相对目标一阶响应之间的不匹配和调谐响应。

这个图显示了步骤跟踪目标的配置对话框。点击好吧保存的调优目标。

接下来,创建优化的目标所需的保证金要求稳定。对于这个示例,多变量增益和相位利润率核电站投入u和植物输出y必须至少5 dB和40度。创建单独的输入和输出幅度调优目标约束。在新目标下拉列表中,选择最低稳定利润。在利润目标对话框,添加输入信号u下测量在以下位置稳定的利润。同时,进入5和40的增益和相位值预期的利润部分的对话框。点击好吧保存输入稳定利润的目标。