プラント モデル セットのための補償器の設計

プラント モデル セットの取得

典型的なフィードバック問題では、コントローラー C はいくつかの性能目的を達成するように設計されています。

通常、プラントのダイナミクス G は正確にはわからず、操作条件によって変化する場合もあります。たとえば、システム ダイナミクスの変化の原因には次のものがあります。

このようなタイプのシステムのコントローラーを設計する場合は、システムのあらゆるばらつきに対する性能目的を達成しなければなりません。

このようなシステムを LTI 配列に保存された LTI モデル セットとしてモデル化できます。その後、制御システム デザイナーを使用して配列でノミナル プラントのコントローラーを設計し、プラント セット全体のコントローラー設計を解析できます。

LTI モデルの配列を作成するコマンドは次のとおりです。

Control System Toolbox™:

Simulink® Control Design™:

Robust Control Toolbox™:

System Identification Toolbox™:

LTI 配列の作成

この例では、プラント モデルは次のような 2 次システムです。

ここで

および 。

と の組み合わせに対し LTI 配列を作成します。

wn = [1,1.5,2];
zeta = [.2,.5,.8];
ct = 1;
for ct1 = 1:length(wn)
    for ct2 = 1:length(zeta)
        zetai = zeta(ct2);
        wni = wn(ct1);
        G(1,1,ct) = tf(wni^2,[1,2*zetai*wni,wni^2]);
        ct = ct+1;
    end
end

size(G)

9x1 array of transfer functions.
Each model has 1 outputs and 1 inputs.

制御システム デザイナーを開く

制御システム デザイナーを起動します。

controlSystemDesigner(G)

ステップ応答プロットと共に、開ループのボード エディターと開ループの根軌跡エディターがあるアプリが開きます。

既定の設定では、設計に使用するノミナル モデルは、LTI 配列の最初の要素です。

これらのエディターを使用して、プラント セット上で効果を表示しながら、補償器のゲイン、極および零点を対話形式で調整できます。

ノミナル モデルの変更

ノミナル モデルを変更するには、アプリで [マルチモデルの構成 をクリックします。

配列で 5 番目のモデルをノミナル モデルとして選択するには、[マルチモデルの構成] ダイアログ ボックスで [ノミナル モデル インデックス] を 5 に設定します。アプリの応答プロットが自動的に更新されます。

応答プロットのオプション

応答プロットは常にノミナル モデルの応答を示します。その他のモデル応答を表示するには、プロット領域を右クリックし、次を選択します。