调优自定义屏蔽子系统
这个例子展示了如何在中启用自定义屏蔽子系统控制系统设计.配置完成后,您可以按照与Simulink®Control Design™中支持的任何块相同的方式调优自定义屏蔽子系统。有关更多信息,请参见什么块是可调的?.
领先-落后图书馆块
中的Lead-Lag Controller块scdexblks
图书馆。
open_system (“scdexblks”)
该模块实现了一个具有单零、单极和增益的补偿器。要配置控制器,可以指定以下块参数。
获得( )
零频率( )
极点频率( )
Lead-Lag Controller块实现了以下传递函数。
为控制系统设计器配置子系统
配置用于调优的屏蔽子系统控制系统设计,指定一个配置函数。在这个例子中,block使用了scdleadexample.m
.要打开此文件,请在MATLAB®命令行中输入编辑scdleadexample
.
这个函数返回一个具有以下字段的结构。
TunableParameters
-每个可调参数(增益,零点,极点)都有一个元素的结构数组EvalFcn
-将块参数转换为零极增益形式的函数句柄InvFcn
-函数的句柄,该函数计算给定的零极点增益值的块参数约束
-指定块约束的结构,例如极点和零的数量轮廓尺寸
—控制器输入端口号外港
—控制器输出端口号
的scdleadexample
配置功能指定了对控制块的以下约束。
只允许使用一根杆子(
MaxPoles
约束)只允许有一个零(
MaxZeros
约束)增益可调(
isStaticGainTunable
约束)
要使用配置函数,请将其指定为SCDConfigfcn
块的回调函数。为此,右键单击Lead-Lag Controller块并选择属性.然后,在“块属性”对话框中,在回调选项卡,设置SCDConfigFcn
来scdleadexample
.
您也可以设置SCDConfigFcn
使用set_param
函数。
set_param (blockpath“SCDConfigFcn”,“scdleadexample”)
一旦你设置了块配置功能,你可以用控制系统设计.
速度控制系统
的scdspeedctrlleadlag
模型使用超前-滞后控制器块调优反馈循环单回路反馈/预滤波补偿器设计.
open_system (“scdspeedctrlleadlag”)
打开控制系统设计,在Simulink模型窗口中,对应用程序选项卡,应用程序画廊,点击控制系统设计.
在“编辑体系结构”对话框中,在块选项卡上,单击添加模块.然后,在“选择要调优的块”对话框中,单击反馈控制器
,并选择领先-落后控制器
.
点击好吧.
在编辑架构对话框,对信号选项卡,在Simulink模型中定义的分析点将自动添加为位置.
在线性化选项选项卡,操作点下拉列表中,选择模型初始条件
.
点击好吧.
在调优控制器时,创建新的图来查看步长响应。在控制系统设计中,选择新情节>新步骤.
在“新建步骤”对话框中,在选择对绘图的响应下拉菜单,选择新的输入输出传输响应.配置响应,如下图所示。
单击,查看响应情节.
调整补偿器
的控制系统设计App包含四种方法来调优控制系统。
手动调优
领先-落后控制器
使用补偿器编辑器。有关更多信息,请参见使用补偿器编辑器调优Simulink块.
图形化地调整补偿器极点、零点和增益,使用开环/闭环波德、根轨迹或尼克尔斯编辑器图。点击调优方法,并在下方选择编辑器图形化优化.
利用时域和频域设计要求优化补偿器参数(需要Simulink design Optimization™软件)。点击调优方法,并选择基于优化的调优.有关更多信息,请参见单回路控制器设计中的时间和频率要求(仿真软件设计优化).
使用基于闭环时间常数等参数的自动调优计算初始补偿器参数。点击调优方法,然后选择PID调优,IMC调优,循环形成(需要鲁棒控制工具箱™软件),或LQG设计.
完整的设计
本设计要求为参考阶跃响应中单回路反馈/预滤波补偿器设计可以满足以下Lead-Lag Controller块参数。
获得= 0.0075426
零频率(rad / s) = 2
极点频率(rad / s) = 103.59
下图显示了这些控制器参数的闭环系统响应。
更新模型模型
若要将补偿器参数写回Simulink模型,请单击更新模块.然后您可以在非线性模型上测试您的设计。
bdclose (“scdexblks”) bdclose (“scdspeedctrlleadlag”)