主要内容

开始使用控制系统设计师

这个例子展示了如何为一个反馈优化补偿器控制系统使用控制系统设计

使用控制系统设计您可以:

1)定义控制设计要求的时间,频率,极/零响应的情节。

2)优化补偿器使用:

  • 自动化的设计方法,如PID调优,IMC和LQG。

  • 图形优化极点和零点设计情节,如波德和根轨迹。

  • 文中针对控制设计满足时域和频域需求使用仿真软件设计优化™®。金宝app

3)可视化闭环和开环反应,动态更新显示控制系统的性能。

补偿器的设计问题

对于这个示例,设计的补偿器系统

G ( 年代 ) = 1 年代 + 1

以下设计要求:

  • 零稳态误差对阶跃输入。

  • 80%的上升时间小于1秒。

  • 沉降时间小于2秒。

  • 最大超调不到20%。

  • 开环交叉频率小于5 rad / s。

开放控制系统设计师

使用标准的反馈结构,控制器在前进的道路上。这个结构是默认的控制系统设计体系结构。

开放控制系统设计与指定的工厂。

controlSystemDesigner (tf ([1]))

控制系统选项卡,您可以选择一个补偿器调优方法,创建响应情节分析控制器的性能。你也可以存储、比较和出口不同的控制系统设计。

对于这个示例,以图形方式优化补偿器使用根轨迹编辑器和开环波德编辑器使用闭环,并验证设计阶跃响应。默认情况下,控制系统设计显示打开的时候这些反应。添加额外的响应图,点击新的剧情

添加设计要求

添加的时域设计要求阶跃响应情节。右键单击图形区,选择设计要求>新。在设计需求类型下拉列表中,选择阶跃响应绑定。输入的时域设计要求。

点击好吧。应用程序添加了设计要求的阶跃响应图作为一个阴影排斥地区。以满足要求,阶跃响应必须保持本地区以外的。

指定频域交叉要求,右键单击波德编辑器图区域,并选择设计要求>新。在设计需求类型下拉列表中,选择获得上限,并指定的设计要求。

点击好吧

调整补偿器

以满足零稳态误差设计要求,添加一个积分器补偿器。右键单击根轨迹编辑器图区域,并选择添加/ 0 >极积分器

创建一个理想的根轨迹图的形状,添加一个真正的零附近2。右键单击并选择根轨迹绘制区域添加极/ 0 >真正的零。根轨迹图,鼠标左键单击实轴附近2。

创建一个更快的响应通过增加补偿器增益,波德编辑器,向上拖动级响应。满足交叉频率要求,保持反应预示排除以下地区编辑器。

查看补偿器,右键单击波德编辑器根轨迹编辑器图区域,并选择编辑补偿器

您还可以调整使用补偿器的补偿器的参数编辑器对话框。

自动补偿器调优

除了图形优化外,您还可以使用自动调优方法。选择一个自动调优方法,点击调优方法

  • PID调优,IMC调优,LQG合成——基于优化规范计算初始补偿器参数如闭环时间常数。例如,看到的使用控制系统设计师设计LQG追踪

  • 文中针对调优——优化补偿器使用时域和频域设计要求(需要仿真软件设计优化)。金宝app例如,看到的直流电机控制器调优(金宝app仿真软件设计优化)

  • 循环形成——指定所需的目标回路形状(需要鲁棒控制工具箱™)。

另请参阅

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