Порядок работы с пакетом Simulink Response Optimization

Пакет Simulink Response Optimization использует задание верхних и нижних границ отклика СУ с помощью ограничительных линий в графическом окне. Эти ограничительные линии можно растягивать, перемещать, разбивать и открывать различными способами. Signal Constraint - блок можно подключать к любой модели, созданной ранее в SIMULINK. Для этого нужно:

1. Подсоединить Signal Constraint -блок ко всем сигналам, которые вы желаете ограничить.

2. Подать на вход СУ воздействие (ступенчатое, импульсное, по данным наблюдения), для которого требуется получить желаемый переходной процесс.

3. В рабочей области MATLAB задать начальные, наилучшие по предварительной оценке значения настраиваемых переменных.

4. Двойным щелчком мыши по Signal Constraint -блоку вызвать графическое окно задания ограничений для каждой выходной величины.

5. Изменяя, перемещая, разбивая ограничительные линии с помощью меню, мыши или горячих клавиш, задать требуемый вид переходного процесса каждой выходной величины.

6. При необходимости открыть диалоговой бокс Uncertain Parameters (Неточно определенные параметры), из меню Optimization (Оптимизация). Начальные значения этих неточно определенных переменных принимаются равными номинальным значениям и задаются в рабочем окне MATLAB.

7. Для того чтобы задать в Signal Constraint - блоке начальный и конечный момент времени симуляции нужно зайти в меню Optimization (Оптимизация), там выбрать подменю Simulation Options (настройки симуляции). В открывшемся окне можно изменить время начала симуляции Start time и ее окончания Stop time. Подобным же образом можно изменить время начала и конца оптимизации, для этого в том же окне (настройки симуляции) Simulation Options нужно выбрать закладку Optimization Options (настройки оптимизации) (или в меню Optimization Constraint –блока выбрать подменю Optimization Options). Время начала и конца для симуляции и оптимизации обычно задается автоматически и принимается равным соответствующим значениям времен, настроенных в Simulink, при необходимости их можно изменять.

8. Нажать кнопку Start или выбрать опцию Start в меню Optimization.

Пример расчета нелинейной су

Рассмотрим СУ одномерного (SISO) объекта с ПФ второго порядка с интегральным регулятором, приведенную на рисунок 1.

Рисунок 1.

Для вызова этой модели необходимо набрать в рабочем окне MATLAB команду srotut1.

Коэффициент усиления И-регулятора Kint должен быть таким, чтобы обеспечить следующие показатели качества регулирования при единичном ступенчатом воздействии:

- максимальное перерегулирование 10%;

- максимальное время нарастания 10 секунд;

- максимальное время регулирования 30 секунд.

Из-за наличия в СУ нелинейного элемента и звена транспортного запаздывания обычные методы расчета СУ могут не дать желаемого результата.

Перед началом работы необходимо инициализировать переменные модели СУ, напечатав в рабочем окне MATLAB

zeta =1;w0 =1: Kint =0.3;

Начальное значение Kint было выбрано после построения переходной характеристики для линеаризованной модели СУ при нескольких значениях Kint.