主要内容

单环反馈/预滤器补偿器设计

此示例显示如何调谐多个补偿器(反馈和预滤器)来使用控制系统设计

打开模型

打开发动机速度控制模型,花几点探索它。

open_system ('scdspeedctrl'

设计概述

此示例介绍了使用反馈和预滤器补偿器设计单环控制系统的过程。设计的目标是:

  • 从Simulink Step块跟踪参考信号金宝appscdspeedctrl /速度参考.设计要求是在步骤参考输入中具有5秒钟和零稳态误差的稳定时间。

  • 拒绝子系统中指定的未测量的输出干扰SCDSPEDCTRL /外部干扰.设计要求是将峰值偏差降低到190 RPM,并且阶跃干扰输入的稳态误差为零。

在该示例中,通过设计PID补偿器来实现反馈回路和拒绝输出干扰的稳定scdspeedctrl / pid控制器.预滤器SCDSpeedCrl /参考滤波器用于调整反馈系统对参考跟踪变化的响应。

开放式控制系统设计器

这个例子用途控制系统设计调整反馈系统中的补偿器。打开控制系统设计

  • 启动一个预先配置的控制系统设计通过双击模型左下角的子系统。

  • 配置控制系统设计使用以下过程。

启动新设计

打开控制系统设计,在Simulin金宝appk模型窗口中,在应用画廊,点击控制系统设计

编辑架构对话框将打开控制系统设计发射。

在里面编辑架构对话框,在选项卡,单击添加块,并选择以下块进行调整:

  • SCDSpeedCrl /参考滤波器

  • scdspeedctrl / pid控制器

在这一点信号选项卡,自动添加Simulink模型中定义的分析点作为金宝app地点

  • 输入:scdspeedctrl /速度参考输出端口1

  • 输入SCDSPEDCTRL /外部干扰/步骤扰动输出端口1

  • 输出SCDSPEEDCTRL /速度输出输出端口1

在这一点线性化选项选项卡,手术点下拉列表,选择模型初始条件

在调整控制器时创建新的曲线以查看步骤响应。在控制系统设计, 点击新的剧情,选择新的一步.在里面选择对图则的回应下拉菜单,选择新的输入-输出传输响应.配置响应,如下所示:

要查看响应,请单击阴谋

类似地,创建一个步骤响应图以显示干扰抑制。在“绘制”绘制“对话框的”新建步骤“中,配置响应如下:

曲调赔偿者

控制系统设计包含几种调整控制系统的方法:

  • 使用开/闭环波德图、根轨迹图或尼克尔斯编辑器图图形化地调整补偿极点、零点和增益。点击调整方法,并选择编辑器图形调整

  • 使用时间域和频域设计要求优化补偿器参数(需要Simulink Design Optimization™软件)。金宝app点击调整方法,选择基于优化的调谐.有关更多信息,请参阅强制时间和频率要求的单回路控制器设计(金宝appSimulink设计优化)

  • 使用基于诸如闭环时间常数的参数来计算初始补偿器参数。点击调整方法,然后选择PID调整内部模型控制(IMC)调谐循环形成(需要强大的控制工具箱™软件),或LQG综合

完成设计

以下补偿参数满足设计要求:

  • scdspeedctrl / pid控制器参数:

p = 0.0012191 i = 0.0030038
  • SCDSpeedCrl /参考滤波器

分子= 10分母= [1 10]

闭环系统的响应如下所示:

更新模型模型金宝app

要将补偿器参数写回Simulink模型,请单击金宝app更新块.然后您可以在非线性模型上测试您的设计。

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