在控制系统调谐器中查看和更改块参数化
控制系统调谐器参数化指定用于调优的每个块。
当你调优Simulink时®模型中,控制系统调谐器自动为模型中的可调块分配默认参数化。默认参数化取决于块的类型。例如,PID控制器PI结构配置的块通过比例增益和积分增益参数化如下:
Kp而且K我是可调参数,其值经过优化以满足指定的调优目标。
当你调优一个预定义的控制体系结构或MATLAB®(广义状态空间)模型,当您在MATLAB命令行中创建每个可调块时,您可以定义它的参数化。例如,你可以使用
tunablePID
来创建一个可调PID块。
控制系统调谐器使您可以查看和更改要调优的任何块的参数化。更改参数化可以包括更改结构或当前参数值。您还可以指定单个块参数为固定的(不可调优的)或限制它们的调优范围。
视图块参数化
若要访问已指定为调优块的块的参数化,请在数据浏览器,在调整块区域中,双击目标块的名称。打开调谐块编辑器对话框,显示当前块参数化。
田野的调优块编辑器显示参数化的类型,例如PID
,状态方程
,或获得
.有关字段的详细信息,请单击.
请注意
控件中的块名称,单击鼠标右键,即可在Simulink模型中找到调优块数据浏览器并选择突出.
修正参数值或限制调优范围
您可以更改参数的当前值、固定其当前值(使参数不可调优)或限制参数的调优范围。
若要更改当前参数值,请在其文本框中键入新值。或者,单击使用变量编辑器更改当前值。如果试图输入无效值,则参数将返回之前的值。
点击访问和编辑每个参数的其他属性。
最低—控制系统调优时参数可取的最小值。
最大—控制系统调优时该参数的最大值。
免费的—当取值为时
真正的
,控制系统工具箱调整参数。若要固定该参数的值,请设置免费的来假
.
对于数组值参数,可以为数组中的每个条目独立地设置这些属性。例如,对于长度为3的向量值增益,输入[1 10 100]
将三个增益的当前值分别设置为1、10和100。或者,单击使用变量编辑器指定这些值。
对于向量或矩阵值参数,可以使用免费的参数约束参数的结构。例如,要将一个矩阵值参数限制为对角矩阵,将非对角元素的当前值设置为0,并在中设置相应的项免费的来假
.
自定义参数化
在调优由Simulink模型或控件表示的控制系统时预定义反馈架构,您可以使用广义状态空间(一族
)模型。为此,创建并配置一个一族
该模型具有所需的参数化、初始参数值和参数属性。在改变参数化对话框,选择自定义
.在参数化的变量名一族
模型。
例如,假设你想要指定一个可调的低通滤波器,F=一个/(年代+一个),其中a为可调参数。首先,在MATLAB命令行中创建一个可调参数一族
模型,表示低通滤波器结构。
A = realp(“一个”1);F = tf(a,[1 a]);
F =广义连续时间状态空间模型,有1个输出,1个输入,1个状态,以及以下块:a:标量参数,出现2次。输入“ss(F)”查看当前值,输入“get(F)”查看所有属性,输入“F. blocks”与块交互。
然后,在调谐块编辑器中输入F
在参数化区域。
为Simulink块指定自定义参数化时,可能无法将调优块值写回Simulink模型。当向Simulink块写入值时,控制系统调谐器跳过不能直接无损地表示调优值的块。例如,如果你重新参数化aPID控制器将Simulink块作为三阶状态空间模型,控制系统调谐器不会将调优值写回块。
整块汇率转换
当控制系统调谐器将调优参数写回Simulink模型,每个调优块的值自动从用于调优的采样时间转换为Simulink块的采样时间。当两个采样时间不同时,调优块编辑器包含额外的速率转换选项,指定如何对相应的块执行重新采样操作。
默认情况下,控制系统调谐器在连续时间(采样时间= 0)执行线性化和调优。您可以指定离散时间线性化和调优并更改采样时间。要做到这一点,就控制系统选项卡上,单击线性化选项.调优的采样时间方法中指定的采样时间线性化选项对话框。
其余的速率转换选项取决于参数化块。
参数化PID块速率转换
用于连续时间的参数化PID控制器而且PID控制器(二自由度)块,您可以独立地指定速率转换方法作为积分器和导数滤波器的离散化公式。每个都有以下选项:
梯形
(默认)-积分器或导数滤波器离散为(Ts / 2) * (z + 1) / (z 1)
,在那里Ts
为目标采样时间。向前欧拉
- - - - - -Ts / (z 1)
.向后欧拉
- - - - - -Ts * z / (z 1)
.
有关PID离散化公式的更多信息,请参见离散时间比例积分微分(PID)控制器.
对于离散时间PID控制器而且PID控制器(二自由度)块,您可以在块对话框中设置积分器和导数过滤器方法。您不能在调优块编辑器中更改它们。
其他参数化块的速率转换
对于其他街区PID控制器块,以下的汇率转换方法是可用的:
零级举行
-零阶保持输入。对于大多数动态块,这是默认的汇率转换方法。Tustin
-双线性(Tustin)近似。带预整经的塔斯丁
- Tustin近似,在曲前频率处原始动态与速率转换动态之间有更好的匹配。中输入频率Prewarping频率字段。一阶举行
-输入的线性插值。匹配
(仅限SISO) -零极匹配等效。
有关这些汇率转换方法的详细信息,请参见连续-离散转换方法.
具有固定比率转换方法的块
对于以下块,不能在调优块编辑器中设置速率转换方法。
离散时间PID控制器而且PID控制器(二自由度)块。在块对话框中设置积分器和导数滤波器方法。
获得块,因为它是静态的。
转移Fcn实零块。此块只能在块中指定的采样时间进行调优。
已使用模型离散器进行离散化的块。此块的采样时间在Model Discretizer本身中指定。