TuningGoal。WeightedPassivity クラス

パッケ，ジ:TuningGoal

周波数重み付け受動性制約

説明

すべてのI/O軌跡(u (t), y (t))が次を満たす場合，システムは"受動的"です。

$\int_{0}^{T} y {（ t ）}^{T} u （ t ） d t > 0 ，$

すべてのT > 0に対して上記が成り立とします。TuningGoal。WeightedPassivityは次の伝達関数の受動性を適用します。

$H （年代）＝ W_{l} （年代） T （年代） W_{R} （年代），$

ここでt_年代は，調整される制御システムの閉ル，プ応答です。W_lとW_Rは，特定の周波数帯域を強調するために使用される重み付け関数です。TuningGoal。WeightedPassivityは,systuneのような制御システム調整コマンドとともに使用します。

構築

要求的事情= TuningGoal。WeightedPassivity(inputname，outputname，王,或者说是）は，次の伝達関数の受動性を適用する調整目標を作成します。

$H （年代）＝ W_{l} （年代） T （年代） W_{R} （年代），$

ここでt_年代は指定した入力から指定した出力への閉ル，プ伝達関数です。重み王および或者说是には行列またはltiモデルを使用できます。

既定では，重み付けされた伝達関数hの受動性が調整目標によって適用されます。受動性の超過または不足が指定された,入力および出力の受動性インデックスを適用することもできます(受動性インデックスの詳細については,getPassiveIndexを参照してください)。これを行うには，調整目標のIPXプロパティとOPXプロパティを設定します。重み付け受動性と入力受動性を参照してください。

入力引数

inputname

調整目標の入力信号。文字ベクトル，または多入力調整目標の場合は文字ベクトルの单元格配列として指定します。

調整目標を使用して制御システムのS金宝appimulink^®モデルを調整する場合，inputnameに次を含めることが可能。
- 任意のモデル入力。
- モデルでマクされた任意の線形解析ポント。
- 金宝appSimulinkモデルに関連付けられたslTuner(金宝appSimulink控制设计)@ @ @ @ @ @ @ @ @ @ @ @ @ @ @ @ @ @ @ @ @ @ @addPoint(金宝appSimulink控制设计)を使用して解析ポ@ @ントをslTuner@ @ @ @ @ @ @ @ @ @ @ @ @ @。getPoints(金宝appSimulink控制设计)を使用してモデルへのslTuner@ @ @ @ @ @ @ @ @ @ @ @ @ @ @ @ @ @ @ @ @ @ @
たとえば，slTuner@ @ @ @ @ @ @ @ @ @ @ @ @ @ @ @ @ @ @ @ @ @ @u1とu2が含まれているとします。調整目標を作成するときに、‘u1’を使用してそのポ@ @ントを入力信号として指定します。{u1, u2的}を使用して2チャネル入力を指定します。

調整目標を使用して制御システムの一般化状態空間(一族)モデルを調整する場合，inputnameに次を含めることが可能。
- 一族モデルの任意の入力
- 制御システムモデル内の任意のAnalysisPointの位置
たとえば，制御システムモデルTを調整する場合，inputnameをT.InputNameの任意の入力名とすることができます。また，TにAP_uという名前の位置をもAnalysisPointブロックが含まれる場合，inputnameに“AP_u”を含めることができます。getPointsを使用して一族モデルで使用できる解析ポ@ @ントのリストを取得します。
inputnameが一般化モデルのAnalysisPointの位置の場合，調整目標の入力信号はAnalysisPointブロックに関連付けられた暗黙的な入力になります。

制御システムモデル内の解析ポ化学键ントの詳細に化学键いては，制御システムの解析と設計における対象信号のマ，クを参照してください。

outputname

調整目標の出力信号。文字ベクトル，または多出力調整目標の場合は文字ベクトルの单元格配列として指定します。

調整目標を使用して制御システムのS金宝appimulinkモデルを調整する場合，outputnameに次を含めることが可能。
- 任意のモデル出力。
- モデルでマクされた任意の線形解析ポント。
- 金宝appSimulinkモデルに関連付けられたslTuner(金宝appSimulink控制设计)@ @ @ @ @ @ @ @ @ @ @ @ @ @ @ @ @ @ @ @ @ @ @addPoint(金宝appSimulink控制设计)を使用して解析ポ@ @ントをslTuner@ @ @ @ @ @ @ @ @ @ @ @ @ @。getPoints(金宝appSimulink控制设计)を使用してモデルへのslTuner@ @ @ @ @ @ @ @ @ @ @ @ @ @ @ @ @ @ @ @ @ @ @
たとえば，slTuner@ @ @ @ @ @ @ @ @ @ @ @ @ @ @ @ @ @ @ @ @ @ @日元とy2が含まれているとします。調整目標を作成するときに、“日元”を使用してそのポ@ @ントを出力信号として指定します。{y1, y2的}を使用して2チャネル出力を指定します。

調整目標を使用して制御システムの一般化状態空間(一族)モデルを調整する場合，outputnameに次を含めることが可能。
- 一族モデルの任意の出力
- 制御システムモデル内の任意のAnalysisPointの位置
たとえば，制御システムモデルTを調整する場合，outputnameをT.OutputNameの任意の出力名とすることができます。また，TにAP_uという名前の位置をもAnalysisPointブロックが含まれる場合，outputnameに“AP_u”を含めることができます。getPointsを使用して一族モデルで使用できる解析ポ@ @ントのリストを取得します。
outputnameが一般化モデルのAnalysisPointの位置の場合，調整目標の出力信号はAnalysisPointブロックに関連付けられた暗黙的な出力になります。

制御システムモデル内の解析ポ化学键ントの詳細に化学键いては，制御システムの解析と設計における対象信号のマ，クを参照してください。

王,或者说是

入力および出力の重み付け関数。スカラ，行列，あるいはsisoまたはmimo数値ltiモデルとして指定します。

関数王および或者说是は，調整目標の重みを提供します。調整目標は,次の重み付け伝達関数の受動性を確実に適用します。

$H （年代）＝ W_{l} （年代） T （年代） W_{R} （年代），$

ここでT(s)は，inputnameからoutputnameへの伝達関数です。関数王はT(s)の出力チャネルの重みを提供し，或者说是は入力チャネルの重みを提供します。以下を指定できます。

スカラの重み—スカラまたは数値行列を使用します。
周波数依存の重み- sisoまたはmimo数値ltiモデルを使用します。以下に例を示します。
```
WL = tf(1，[1 0.01]);Wr = 10;
```

王または或者说是が行列またはmimoモデルの場合，inputnameとoutputnameはベクトル信号でなければなりません.ベクトル信号の次元は，T(s)の次元が王および或者说是の次元と同じになるようにしなければなりません。たとえば，WR = diag([1 10])を指定する場合，inputnameには2の信号が含まれていなければなりません。一方，スカラ，値およびsiso ltiモデルは，入力または出力の次元に自動的に拡大されます。

離散時間で調整を行う場合(一族モデルまたはslTuner@ @ @ @ @ @ @ @ @ @ @ @ @ @Tsで使用する場合)，重み付け関数を，同じTsをも離散時間モデルとして指定できます。重み付け関数を連続時間で指定すると、調整ソフトウェアはこれを離散化します。重み付け関数を離散時間で指定すると、ナイキスト周波数付近で重み付け関数をより詳細に制御できます。

Wl = []またはWr = []の値は単位行列として解釈されます。

既定値:［］

プロパティ

`王`	制約を受ける伝達関数の出力チャネルに対する周波数重み付け関数。スカラ，値，行列，sisoまたはmimoの数値ltiモデルとして指定します。このプロパティの初期値は，調整目標を作成するときに，入力引数`王`によって設定されます。
`或者说是`	制約を受ける伝達関数の入力チャネルに対する周波数重み付け関数。スカラ，値，行列，sisoまたはmimoの数値ltiモデルとして指定します。このプロパティの初期値は，調整目標を作成するときに，入力引数`或者说是`によって設定されます。
`IPX`	`inputname`にリストされた入力のタ，ゲット受動性。スカラ，値として指定します。入力受動性▪▪ンデックスは，重み付け伝達関数▪hの軌跡{u (t), y (t)}が次を満たす最大のνの値として定義されます。 $\int_{0}^{T} y {（ t ）}^{T} u （ t ） d t > ν \int_{0}^{T} u {（ t ）}^{T} u （ t ） d t ，$ すべてのT > 0にとします。既定では，重み付けされた伝達関数の厳密な受動性が調整目標によって適用されます。受動性の超過または不足が指定された，入力の受動性aaplンデックスを適用するには，調整目標の`IPX`プロパティを設定します。これを行うと，調整ソフトウェアは以下を実行します。 `IPX`> 0の場合，重み付き応答は必ず入力で厳密に受動的となるようにする。`IPX`の振幅は，受動性の必要な超過を設定します。 `IPX`< 0の場合，重み付き応答が入力で厳密に受動的でないことを許容する。`IPX`の振幅は，受動性の許容される不足を設定します。例にいては，重み付け受動性と入力受動性を参照してください。受動性化学键ンデックスの詳細に化学键いては，`getPassiveIndex`を参照してください。既定値:0
`OPX`	`outputname`にリストされた出力のタ，ゲット受動性。スカラ，値として指定します。出力受動性▪▪ンデックスは，重み付け伝達関数▪hの軌跡{u (t), y (t)}が次を満たす最大のρの値として定義されます。 $\int_{0}^{T} y {（ t ）}^{T} u （ t ） d t > ρ \int_{0}^{T} y {（ t ）}^{T} y （ t ） d t ，$ すべてのT > 0にとします。既定では，重み付けされた伝達関数の厳密な受動性が調整目標によって適用されます。受動性の超過または不足が指定された，出力の受動性aaplンデックスを適用するには，調整目標の`OPX`プロパティを設定します。これを行うと，調整ソフトウェアは以下を実行します。 `OPX`> 0の場合，重み付き応答が必ず出力で厳密に受動的となるようにする。`IPX`の振幅は，受動性の必要な超過を設定します。 `OPX`< 0の場合，重み付き応答が出力で厳密に受動的でないことを許容する。`IPX`の振幅は，受動性の許容される不足を設定します。例にいては，重み付け受動性と入力受動性を参照してください。受動性化学键ンデックスの詳細に化学键いては，`getPassiveIndex`を参照してください。既定値:0
`焦点`	調整目標が適用される周波数帯域。`(最小,最大)`形式の行ベクトルとして指定します。 `焦点`プロパティを設定して，調整目標が特定の周波数帯域に適用されるように制限します。この値は，調整している制御システムモデルの周波数の単位で表します(rad/`TimeUnit`)。たとえば，`要求的事情`は1 ~ 100 rad/sの間にのみ適用する調整目標であるとします。この帯域に対する調整目標を制限するには，次のコマンドを使用します。要求的事情。焦点= [1100]; 既定値:連続時間の場合は`[0,正]`，離散時間の場合は`[0,π/ Ts]`。ここで`Ts`はモデルのサンプル時間です。
`输入`	入力信号名。文字ベクトルのcell配列として指定します。入力信号名では，最初に`inputname`引数によって与えられた，受動性を確認するための入力位置を指定します。
`输出`	出力信号名。文字ベクトルのcell配列として指定します。出力信号名では，最初に`outputname`引数によって与えられた，受動性を確認するための出力位置を指定します。
`模型`	調整目標を適用するモデル。ンデックスのベクトルとして指定します。制御システムモデルの配列を`systune`によって調整し，配列内の一部のモデルに調整目標を適用する場合に，`模型`プロパティを使用します。たとえば，`systune`に渡されるモデル配列の中の2番目，3番目，4番目のモデルに調整目標`要求的事情`を適用する必要があると仮定します。この調整目標の適用を制限するには，次のコマンドを使用します。要求的事情。模型= 2:4; `型号= NaN`の場合，調整目標はすべてのモデルに適用されます。既定値:`南`
`开口`	調整目標を評価するときに開くフィ，ドバックル，プ。ルプ開始点の位置を特定する文字ベクトルのcell配列として指定します。調整目標は,特定した位置でフィードバックループを開くことにより作成される開ループの構成に対して評価されます。調整目標を使用して制御システムのS金宝appimulinkモデルを調整する場合，`开口`にはモデルでマクされた任意の線形解析ポントまたはSim金宝appulinkモデルに関連付けられている`slTuner`(金宝appSimulink控制设计)@ @ @ @ @ @ @ @ @ @ @ @ @ @ @ @ @ @ @ @ @ @ @`addPoint`(金宝appSimulink控制设计)を使用して解析ポ▪▪ントとル▪▪プ開始点を`slTuner`@ @ @ @ @ @ @ @ @ @ @ @ @ @。`getPoints`(金宝appSimulink控制设计)を使用してモデルへの`slTuner`@ @ @ @ @ @ @ @ @ @ @ @ @ @ @ @ @ @ @ @ @ @ @ 調整目標を使用して制御システムの一般化状態空間(`一族`)モデルを調整する場合，`开口`に制御システムモデルの任意の`AnalysisPoint`の位置を含めることができます。`getPoints`を使用して`一族`モデルで使用できる解析ポ@ @ントのリストを取得します。たとえば，`开口= {'u1'，'u2'}`の場合，解析ポ`u1`と`u2`でル，プが開いている状態で調整目標が評価されます。既定値:`{}`
`的名字`	調整目標の名前。文字ベクトルとして指定します。たとえば，`要求的事情`が調整目標の場合は次のようになります。要求的事情。的名字＝'LoopReq'; 既定値:`［］`

例

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重み付け受動性と入力受動性

ラ@ @ブスクリプトを開く

伝達関数の受動性を適用する調整目標を作成します。

$H （年代）＝［ \begin{array}{cccccccccccccccccccc} 1 & 0 \\ 0 & 10 \end{array} ］ T （年代）（ \frac{1}{年代} ），$

$T （年代）$ は，制御システムモデルの入力' d 'から出力[' y ', ' z ']への伝達関数です。

WL = tf(1，[10]);WR = diag([1 10]);TG =调谐目标。WeightedPassivity(' d ', {“y”，“z”},西城,WR);

重み付け受動性要件を適用するには，systuneでTGを使用します。

重み付け伝達関数Hの全体に受動性を適用する代わりに,少なくとも0.1の入力フィードフォワード受動性インデックスに対してHが必ず入力で厳密に受動的になるようにすると仮定します。これを行うには，TGのIPXプロパティを設定します。

TG。我PX = 0.1;

ヒント

viewGoalを使用してこの調整目標を可視化します。Ipx = 0およびOpx = 0の受動性を適用する場合，viewGoalは相対受動性escンデックスを周波数の関数としてプロットします(passiveplotを参照)。これらは $（我 - H （ j ω ）） {（我 - H （ j ω ））}^{- 1}$ の特異値です。すべての周波数において最大特異値が 1 より小さい場合、重み付け伝達関数 H は受動的です。
非ゼロのIPXまたはOPXの場合，viewGoalはアルゴリズムで説明されている相対的な@ @ンデックスをプロットします。
この調整目標は，伝達関数H + Iに暗黙的な最小位相制約を課します。ここで，hは输入から输出への重み付き閉ル，プ伝達関数であり，开口で特定されたポ▪▪ントでル▪▪プが開いた状態で評価されます。H + Iの伝達零点は，この調整目標の“安定ダ电子邮箱ナミクス”です。systuneOptionsのMinDecayおよびMaxRadiusオプションは，これらの暗黙的に制約されたダ。最適化で既定の範囲が満たされない場合や，既定の範囲が他の要件と競合する場合は，systuneOptionsを使用してこれらの既定値を変更します。

アルゴリズム

TuningGoalを使用して制御システムを調整する場合,ソフトウェアは調整目標を正規化されたスカラー値f (x)に変換します。ここでxは，制御システムの自由(調整可能)パラメタのベクトルです。その後,ソフトウェアはパラメーター値を調整してf (x)を最小化するか,調整目標が厳密な制約値の場合,f (x)が1より小さくなるようにします。

TuningGoal。WeightedPassivityの場合，inputnameからoutputnameへの閉ル，プ伝達関数T (x),および重み付け伝達関数H(s,x) = WL*T(s,x)*WRのf(x)は，次のようになります。

$f （ x ）＝ \frac{R}{1 + R / R_{马克斯}} ， R_{马克斯} ＝ 10^{6} ．$

Rは，次で表されるセクタ，の相対的なセクタ，ンデックス(H (x),,我)です(getSectorIndexを参照)。

$问＝（ \begin{matrix} 2 ρ & - 我 \\ - 我 & 2 ν \end{matrix} ），$

ρおよびνのOPXプロパティおよびIPXプロパティの値をそれぞれ使用します。R_马克斯は10⁶で固定され，rが非常に大きくなることで発生する数値エラ，を回避するために含まれます。

バ，ジョン履歴

R2016aで導入

参考

TuningGoal。WeightedPassivity クラス

説明

構築

入力引数

プロパティ

例

重み付け受動性と入力受動性

ヒント

アルゴリズム

バ，ジョン履歴

参考

トピック