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制御システム デザイナー

単入力単出力 (SISO) コントローラーの設計

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説明

制御システム デザイナー アプリを使用すると、MATLAB® または Simulink® でモデル化されたフィードバック システムの単入力単出力 (SISO) コントローラーを設計できます (Simulink Control Design™ ソフトウェアが必要)。

このアプリを使用して、次のことを実行できます。

  • 次を使用してコントローラーを設計する。

    • コントローラー極、零点およびゲインを追加、変更、削除するための対話型のボード線図、根軌跡、ニコルス グラフィカル エディター。

    • 自動 PID、LQG または IMC 調整。

    • 最適化ベースの調整 (Simulink Design Optimization™ ソフトウェアが必要)。

    • 自動ループ整形 (Robust Control Toolbox™ ソフトウェアが必要)。

  • 単一ループまたはマルチループの制御アーキテクチャの補償器を調整する。

  • ステップ応答や極-零点配置図など、時間領域と周波数領域の応答を使用して制御システム設計を解析する。

  • 複数の制御システム設計の応答プロットを比較する。

  • マルチモデル制御アプリケーションのコントローラーを設計する。

制限

制御システム デザイナーを MATLAB Online™ で使用する場合、以下の機能は使用できません。

  • Simulink でのコントローラーの設計

  • 変数エディター

Control System Designer app

制御システム デザイナー アプリを開く

  • MATLAB ツールストリップ: [アプリ] タブの [制御システム設計と解析] で、アプリ アイコンをクリックします。

  • MATLAB コマンド プロンプト: controlSystemDesigner と入力します。

  • Simulink ツールストリップ: [アプリ] タブの [制御システム] で、アプリ アイコンをクリックします。

例

プログラムでの使用

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controlSystemDesigner は、次の既定の制御アーキテクチャを使用して制御システム デザイナー アプリを開きます。

アーキテクチャは次の LTI オブジェクトで構成されています。

  • G — プラント モデル

  • C — 補償器

  • H — センサー モデル

  • F — プレフィルター

既定では、アプリは各モデルを単位ゲインとして構成します。

controlSystemDesigner(plant) はプラント G を plant に初期化します。plant は ss、tf、zpk または frd で作成された任意の SISO LTI モデルまたはこれらのモデルの配列です。

controlSystemDesigner(plant,comp) は補償器 C を SISO LTI モデル comp に初期化します。

controlSystemDesigner(plant,comp,sensor) はセンサー モデル H を sensor に初期化します。sensor は任意の SISO LTI モデルまたはこれらのモデルの配列です。plant および sensor の両方を LTI モデル配列として指定する場合、配列の長さを一致させなければなりません。

controlSystemDesigner(plant,comp,sensor,prefilt) はプレフィルター モデル F を SISO LTI モデル prefilt に初期化します。

controlSystemDesigner(views) はアプリを開き、グラフィカル エディターの初期構成を指定します。views は次の文字ベクトルのいずれか、あるいは複数の文字ベクトルの cell 配列です。

  • 'rlocus' — 根軌跡エディター

  • 'bode' — 開ループ ボード エディター

  • 'nichols' — 開ループ ニコルス エディター

  • 'filter' — プレフィルター入力からプラント出力までの閉ループ応答のボード エディター

指定されたグラフィカル エディターを開くだけでなく、アプリは閉ループ、入出力ステップ応答をプロットします。

controlSystemDesigner(views,plant,comp,sensor,prefilt) はプロットの初期構成を指定し、指定されたモデルを使用してプラント、補償器、センサー、プレフィルターを初期化します。モデルが省略されている場合、アプリは既定値を使用します。

controlSystemDesigner(initData) はアプリを開き、初期化データ構造体 initdata を使用してシステム構成を初期化します。initdata を作成するには、sisoinit を使用します。

controlSystemDesigner(sessionFile) はアプリを開き、以前に保存したセッションを読み込みます。sessionFile は MATLAB パス上のセッション データ ファイルの名前です。このデータには、現在のシステム アーキテクチャとプロットの構成、データ ブラウザーに保存されている設計および応答が含まれています。

セッションを保存するには、制御システム デザイナー アプリの [Control System] タブで、 [セッションの保存] をクリックします。

バージョン履歴

R2015a で導入

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R2021b 以降はエラー

参考

アプリ

関数