Arkadiy Turevskiy, MathWorks
使用Control System Toolbox™设计使用交互式和自动化调优方法的单输入单输出(SISO)控制器。使用Bode编辑器和根轨迹编辑器添加和删除控制器极点和零,并更改环路增益。在调整控制器参数时,查看闭环阶跃响应中的更改。观察系统特性,如上升时间、超调、增益和相位裕度。创建和存储多个控制器设计,以比较和选择最佳选项。
记录:2016年3月3日
控制系统设计应用,您可以使用图形和自动调谐的方法调谐的单输入单输出补偿器。如果你知道你的工厂传递函数,SYS,在这个简单的情况下,1 S1上加1,您可以通过键入controlSystemDesigner(SYS)发射控制系统设计的应用程序。
该应用程序打开了几个地块。在这里,你看到波特编辑器,这里是根轨迹编辑器。您可以使用该地块的图形调整。在该图中,你得到的闭环系统的阶跃响应。如果你点击编辑架构,你可以配置你的控制器架构,并导入新工厂传递函数的和现有的补偿。
在优化方法中,您可以选择要使用的图形化优化方法、Bode、闭环Bode、根轨迹和Nichols。在这种情况下,我们将坚持使用我们已经打开的Bode和根轨迹编辑器。现在您已经选择了设计图,可以开始调整补偿器了。若要更改补偿器的增益,请调整波德图的大小,或移动根轨迹编辑器的闭环极点。
您可以轻松地零极点添加到您的补偿。在这种情况下,系统需要积分达到零稳态误差。一旦积分被添加,你可以调整补偿增益达到很好的阻尼响应。
在阶跃响应图中,可以检查系统的特性。例如,你可以看到上升的时间大约是2又1/2秒。如果您想使响应更快,并保持良好的阻尼,您可以向系统添加一个引导补偿器。您现在可以交互式地更改极点和零点的位置,以及补偿器的大小。
如果右键单击其中一个设计图并选择Edit补偿器,您将看到补偿器的结构。现在它有一个增益,一个积分器和一个领先。您可以在这里直接编辑参数。例如,你可以在- 1处放一个0,在- 10处放一个极点。在进行更改时,请注意该工具如何自动计算跃变补偿器最大短语引线的数量和相应的频率。
你可以指定你想要的短语引导的数量和你想要的频率,而不是输入零和极点位置。该工具将自动重新计算值的零和极点相应。您可以返回到这些图,并查看产生的步骤响应、Bode图和根轨迹。您可以继续交互式地进行调优,再次调整幅度。或者,你可以放大根轨迹的这个区域,继续移动系统的极点。
一旦你有了你喜欢的设计,你可以通过按商店设计按钮来存储它。您可以存储任意多的设计。您可以继续优化补偿器,但在任何时候都可以选择以前保存的设计并检索它。你也可以比较几种设计。
除了图形调谐,控制系统设计的应用程序提供自动调谐技术,例如自动化的PID调谐,LQG合成,环路shaping--这需要一个鲁棒控制Toolbox--和基于优化Tuning--它需要Simulink设计优化。金宝app
在任何时候,您都可以将当前或保存的设计导出到MATLAB工作区,在那里可以进行进一步的分析。
视频到此结束。
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