主要内容

设计要求

这个主题描述了时域和频域设计要求中可用控制系统设计。每个需求定义了一个排斥地区,由一个黄色阴影区域表示。满足要求,响应情节之外的必须保持排斥地区有关。

如果你有金宝app®优化设计™软件安装,您可以使用响应优化技术找到一个补偿器能够满足您指定的设计要求。文中针对控制设计的例子使用设计要求,明白了优化LTI系统以满足频域需求(金宝app仿真软件设计优化)文中针对PID控制器设计仿真软件线性化模型(GUI)金宝app(金宝app仿真软件设计优化)

为其他控制系统设计调优方法,您可以使用指定的设计要求在调优过程中视觉指南。

添加设计要求

您可以设计要求直接添加到现有的情节,或者使用文中针对调优时,从响应优化对话框。

要求添加到现有的情节

您可以添加现有的直接设计要求:

  • 波德、根轨迹和尼科尔斯编辑策划。

  • 分析情节:

    • 根轨迹图和杆/零地图

    • 波德图

    • 尼科尔斯情节

    • 步进脉冲响应

添加一个情节设计要求,控制系统设计情节,右键单击,并选择设计要求>

在新的对话框设计要求,设计需求类型下拉列表中,选择需要添加的类型。您可以选择任何有效需求相关的情节类型。

设计要求参数节中,配置需求属性。参数是依赖于要求您选择的类型。

创建指定的要求,并将它添加到情节,点击好吧

从响应优化对话框添加需求

使用文中针对调优时,您可以添加对话框设计要求从响应优化。

这样做,设计要求选项卡上,单击添加新的设计要求

在新的设计要求对话框中,选择一个设计需求类型从下拉列表中。

要求响应下拉列表,指定应用设计要求的回应。你可以选择任何反应数据浏览器

设计要求参数节中,配置需求属性。参数是依赖于要求您选择的类型。

创建指定的设计要求,点击好吧。在响应优化对话框,设计要求选项卡中,添加了新的需求。

这个应用程序还添加了相应的编辑器或设计要求分析情节。使用的情节类型取决于所选择的设计需求类型。

如果需求是一个预示,根轨迹,或者尼科尔斯图:

  • 相应的编辑策划是开放的,要求添加到情节。

  • 情节是开放的,只有一个对应的分析要求添加到情节。

  • 没有打开相应的情节,情节要求添加到一个新的编辑器。

否则,如果要求不同的情节类型,要求添加到一个适当的分析情节。例如,一个一步要求绑定被添加到一个新的台阶分析情节。

编辑设计要求

编辑现有的需求,控制系统设计,右键单击相应的情节,和选择设计要求>编辑

在编辑对话框设计要求设计要求下拉列表中,选择编辑的设计要求。您可以选择任何现有的设计要求从当前的阴谋。

设计要求参数部分,指定要求的属性。参数是依赖于要求您选择的类型。当你改变一个参数,程序自动更新需求显示在相关的情节。

你也可以交互地调整设计要求通过拖动的边或顶点着色排斥地区相关的情节。

根轨迹和Pole-Zero图要求

沉淀时间

指定一个连续时间系统的稳定时间增加了根轨迹的垂直边界线或pole-zero阴谋。这条线代表杆位置与指定的沉淀时间。这个边界的二阶系统,没有零。对于高阶系统,边界是一个近似主要基于二阶系统。

为了满足这个需求,系统波兰人必须左边的边界线。

对于离散时间系统,设计要求边界是一个曲线以原点为中心。在这种情况下,您的系统极点必须在边界线来满足需求。

比例超过

指定百分比超过连续时间系统增加了两条射线从原点开始的情节。这些射线轨迹的波兰人与超过指定值。在离散时间的情况下,设计要求增加两条曲线(1,0)和会议上发起在实轴上左边的飞机。

请注意

过度的百分比(订单)设计要求可以表达的阻尼比,ζ:

p o = One hundred. 经验值 ( π ζ 1 ζ 2 )

阻尼比

指定一个连续时间系统的阻尼比增加了两条射线从原点开始的情节。这些射线轨迹的波兰人与超过指定值。这个边界是一个二阶系统和准确,对于高阶系统,是一个近似主要基于二阶系统。

要达到这个要求,您的系统极点必须左边的边界线。

对于离散时间系统,设计要求增加两条曲线(1,0)和会议上发起在实轴上左边的飞机。在这种情况下,您的系统极点必须在边界曲线。

固有频率

指定一个固有频率约束添加一个半圆的情节围绕原点。半圆的半径等于固有频率。

如果你指定一个固有频率下限,系统外波兰人必须保持这个半圆。如果你指定一个固有频率上限,系统波兰人必须保持在这个半圆。

区域约束

指定一个区域约束,定义两个或两个以上顶点的分段线性的边界线。对于每个顶点,指定真正的虚构的组件。这个要求添加一个阴影排斥区域边界线的一侧。排除区域切换到另一侧的边界,在响应中情节,右键单击要求,并选择翻转

要满足这个要求,您的系统波兰人必须排除以外的地区。

开环和闭环波德图要求

获得上限

您可以指定上获得限制了开环和闭环预示反应。

增加限制由一个或多个线段。每一段的开始点和结束点,指定一个频率,频率级,玛格。您还可以指定线段的斜率在dB /十年。当你改变斜率,终点的级更新。

如果您使用的是文中针对优化,您可以指定一个调优重量每段来表示它们的相对重要性。

类型下拉列表中您可以选择是否限制级高于或低于指定的边界。

增益下限

您可以指定低增益范围相同的方式上获得的限制。

增益和相位裕度

您可以指定一个下界的增益裕度,相位,或两者兼而有之。指定的范围出现在文本上的波德级阴谋。

请注意

增益和相位保证金要求只适用于开环波德图。

开环尼科尔斯图要求

阶段保证金

指定一个最小相位裕度作为一个积极的价值。图形化,控制系统设计显示这个需求的地区排除沿着0分贝开环增益轴。

增益裕度

指定一个最小增益裕度值。图形化,控制系统设计显示这个需求的地区沿着-180度开环轴相排斥。

闭环增益峰值

指定一个最小闭环峰值增益值。指定的分贝值可以是积极的还是消极的。设计要求遵循尼科尔斯图的曲线网格。作为一项最佳实践,在当使用一个网格闭环增益峰值需求。

增益相位设计要求

指定一个增益相位设计要求,定义两个或两个以上顶点的分段线性的边界线。对于每个顶点,指定开环阶段开环增益值。这个要求添加一个阴影排斥区域边界线的一侧。排除区域切换到另一侧的边界,尼科尔斯图,右键单击要求,并选择翻转

显示位置

在编辑一个阶段保证金、增益裕度或闭环增益峰值需求,您可以指定显示位置-180±k360年度,k是一个整数值。

如果您输入一个无效的位置,选择最有效的位置。虽然只有一个位置,以图形方式显示,这些需求应用不管实际阶段;也就是说,他们申请的所有值k

步进脉冲响应的要求

上时间响应绑定

您可以指定上一步,脉冲响应的时间响应范围。

一个时间响应绑定由一个或多个线段。每一段的开始点和结束点,指定一个时间振幅价值。您还可以指定线段的斜率。当你改变斜率,终点的振幅更新。

如果您使用的是文中针对优化,您可以指定一个调优重量每一段来表示其相对重要性。

类型下拉列表时,您可以选择是否要限制响应是高于或低于指定的边界。

较低的时间响应绑定

您可以指定低时间响应范围一步和脉冲响应相同的方式上获得的限制。

阶跃响应绑定

阶跃响应图,您还可以指定一个阶跃响应绑定设计要求。

定义一个阶跃响应需求,指定以下阶跃响应参数:

  • 终值——最终稳态值

  • 上升时间——所需的时间达到指定的百分比,%上升的,终值

  • 沉淀时间-时间响应进入和停留在沉降比例,%沉降的,终值

  • %过度——最大百分比高于过头了终值

  • %脱靶——最大的百分比低于低于初始值

控制系统设计,阶跃响应的情节总是使用一个初始值和一个时间步0

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