直流电机参数变化的参考跟踪

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这个例子展示了如何从Simulink®模型生成LTI模型数组，这些模型表示控制系统的植物变化。此模型数组用于控制系统设计为控制设计。

在电枢控制的直流电机中，施加的电压弗吉尼亚州控制角速度 $ω\美元$ 的轴。直流电机的简化模型如下所示。

打开直流电机的Simulink模型。

mdl =“scdDCMotor”；open_system (mdl)

该控制器的目标是跟踪参考角速度的阶跃变化。

对于这个例子，电机的物理常数是:

请注意,参数R而且J指定为值的范围。

为了设计一个控制器，它将工作于所有的物理参数值，通过采样这些值创建一个具有代表性的植物集合。

为参数R而且J，使用它们的标称值、最小值和最大值。

R =[2、1.8、2.2);J =[02、03 . 01];

为了创建工厂模型的LTI阵列，批量线性化直流电机工厂。的每一个样本值的组合R而且J，对Simulink模型进行线性化。为此，在控制器块的输出处指定线性化输入点，并在负载块的输出处指定线性化输出点，其中有一个环开口，如模型所示。

得到模型中指定的线性化分析点。

io = getlinio (mdl);

改变设备参数R而且J．

[R_grid, J_grid] = ndgrid (R, J);参数(1)。Name =“R”；参数(1)。弗吉尼亚州lue = R_grid; params(2).Name =“J”；参数(2)。弗吉尼亚州lue = J_grid;

将每个参数值组合的模型线性化。

sys =线性化(mdl io, params);

开放控制系统设计，并导入植物模型数组。使用以下命令。

controlSystemDesigner(系统)

使用控制系统设计，您可以为名义植物模型设计一个控制器，同时可视化对其他植物模型的影响，如下所示。

根轨迹编辑器显示标称模型的根轨迹和与其他植物模型相关联的闭环极点位置。

Bode编辑器显示标称模型响应和其他植物模型的响应。

阶跃响应表明，任何植物模型都没有实现参考跟踪。

使用中的工具控制系统设计，设计了以下的参考跟踪补偿器。

$C(s) = 1.19 \frac{(s+2.1)}{s}$

最终的设计如下所示。闭环阶跃响应结果表明，所有模型都在零稳态误差的情况下实现了基准跟踪的目标。然而，如果需要零超调要求，并非所有响应都能满足这一要求。

要将设计好的控制器导出到MATLAB工作空间，单击出口．在“导出模型”对话框中选择C,然后单击出口．将控制器参数写入Simulink模型。

[Cnum, Cden] = tfdata (C,“v”）;探测= get_param (mdl,“modelworkspace”）;assignin(探测,“Cnum”Cnum) assignin(探测,“Cden”Cden)

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