控制系统设计入门

打开实时脚本

这个例子展示了如何调优反馈控制系统的补偿器控制系统设计者．

使用控制系统设计者您可以:

1)定义时间、频率和极/零响应图上的控制设计要求。

2)调节补偿器使用:

3)可视化闭环和开环响应，动态更新，显示控制系统性能。

在本例中，为系统设计一个补偿器

$G （年代）＝ \frac{1}{年代 + 1}$

具有以下设计要求:

使用标准反馈结构，控制器在正向路径。这个结构是默认的控制系统设计者体系结构。

开放控制系统设计者与指定的植物。

controlSystemDesigner (tf ([1]))

在控制系统选项卡，您可以选择补偿器调优方法，并创建响应图以分析控制器性能。您还可以存储、比较和导出不同的控制系统设计。

方法对补偿器进行图形化调优根轨迹编辑器和开环波德编辑器，并利用闭环对设计进行验证阶跃响应．默认情况下,控制系统设计者打开时显示这些响应。若要添加其他响应图，请单击新的剧情．

将时域设计需求添加到阶跃响应情节。右键单击绘图区域，并选择设计要求>新．在设计需求类型下拉列表，选择阶跃响应界限．输入时域设计要求。

点击好吧．该应用程序将设计要求添加到步骤响应图中作为阴影排除区域。为了满足要求，阶跃响应必须保持在该区域之外。

要指定频域交叉要求，请右键单击波德编辑器绘制区域，并选择设计要求>新．在设计需求类型下拉列表，选择增益上限，并指明设计要求。

点击好吧．

为了满足零稳态误差设计要求，在补偿器中增加一个积分器。右键单击根轨迹编辑器绘制区域，并选择添加极点或零>积分器．

要为根轨迹图创建一个理想的形状，在-2附近添加一个实零。右键单击根轨迹图区域并选择添加Pole或Zero >真正的Zero．在根轨迹图中，左键单击-2附近的实轴。

要通过增加补偿器增益来创建更快的响应，在波德编辑器，向上拖动星等响应。为了满足交叉频率的要求，在波德编辑器中将响应保持在排除区域以下。

要查看补偿器，右键单击波德编辑器或根轨迹编辑器绘制区域，并选择编辑补偿器. .．

还可以使用“补偿器编辑器”对话框调优补偿器参数。

除了图形调优外，还可以使用自动调优方法。单击，选择自动调优方法调优方法．

PID调优，IMC调优,LQG合成-根据闭环时间常数等调优规格计算补偿器初始参数。示例请参见利用控制系统设计器设计LQG跟踪器．
文中针对调优-利用时域和频域设计要求优化补偿器(需要Simulink设计优化)。金宝app示例请参见直流电机控制器调优(金宝appSimulink设计优化)．
循环形成-指定所需的目标循环形状(需要鲁棒控制工具箱™)。

另请参阅