Extremum Seeking Control

Страница в процессе разработки.

Вычисляет параметры регулятора в реальном времени для нахождения экстремума целевой функции.

Тип: SubSystem

Путь в библиотеке:

/Control Systems/Adaptive Control/Extremum Seeking Control

Описание

Блок Extremum Seeking Control настраивает параметры регулятора, для нахождения экстремума целевой функции.

Чтобы настроить алгоритм поиска экстремума, задайте соответствующие частоты воздействия, сигналы демодуляции и модуляции, скорости обучения и начальные условия параметров. При настройке блока убедитесь, что динамика системы соответствует самому быстрому временному масштабу, частоты воздействия возмущений соответствуют среднему временному масштабу, а частоты среза фильтра соответствуют самому медленному временному масштабу. Можно реализовать регуляторы поиска экстремума как в непрерывном, так и в дискретном времени. Изменение временной области контроллера влияет на временную область фильтров верхних частот, фильтров нижних частот и интеграторов

Порты

Вход

# J — целевая функция
скаляр

Details

Целевая функция системы управления изменяется в результате реакции системы на возмущенные параметры.

Типы данных	`Float64`
Поддержка комплексных чисел	Нет

Выход

# theta — возмущенные параметры
скаляр | вектор

Details

Возмущенные параметры.

Типы данных	`Float64`
Поддержка комплексных чисел	Нет

# theta_hat — оцениваемые параметры
скаляр | вектор

Details

Используйте этот выходной порт для получения оценочных значений параметров до того, как они будут искажены модулирующим сигналом.

Если значение параметра Number of parameters равно 1, то theta_hat выводит скалярный сигнал. В противном случае theta_hat выводит векторный сигнал длиной, равной значению параметра Number of parameters.

Зависимости

Чтобы использовать этот порт, установите флажок Output estimated parameters.

Типы данных	`Float64`
Поддержка комплексных чисел	Нет

Параметры

Time Domain

# Time Domain — временная область фильтра и интегратора
Continuous time | Discrete time

Details

Выберите временную область для фильтров нижних частот, фильтров верхних частот и интегратора.

Значения	`Continuous time` \| `Discrete time`
Значение по умолчанию	`Continuous time`
Имя для программного использования	`timeDomainStatus`
Настраиваемый	Нет
Вычисляемый	Да

Discrete-Time Settings

# Sample Time — время дискретизации

Details

Укажите время дискретизации для фильтров и интегратора.

Зависимости

Чтобы использовать этот параметр, укажите для параметра Time Domain значение Discrete time.

Значение по умолчанию	`0.0`
Имя для программного использования	`SampleTime`
Настраиваемый	Нет
Вычисляемый	Да

# Integrator method — метод интегрирования
Forward Euler | Backward Euler | Trapezoidal

Details

Для интеграторов с дискретным временем можно выбрать один из следующих методов интегрирования:

Прямой метод Эйлера ,

Обратный метод Эйлера ,

Метод трапеций ,

где

— выходной сигнал интегратора;
— входной сигнал;
— текущий момент времени;
— время выборки.

Зависимости

Чтобы использовать этот параметр, укажите для параметра Time Domain значение Discrete time.

Значения	`Forward Euler` \| `Backward Euler` \| `Trapezoidal`
Значение по умолчанию	`Forward Euler`
Имя для программного использования	`IntegratorMethods`
Настраиваемый	Нет
Вычисляемый	Да

Parameters

# Number of parameters — количество параметров

Details

Укажите количество параметров. Блок будет использовать отдельные настройки для каждого параметра.

Значение по умолчанию	`1`
Имя для программного использования	`paramCount`
Настраиваемый	Нет
Вычисляемый	Да

# Forcing frequency omega (rad/s) — частота воздействия

Details

Укажите частоту воздействия, которая ниже частот важных системных процессов и выше частот среза фильтров верхних и нижних частот.

Значение по умолчанию	`1.0`
Имя для программного использования	`omega`
Настраиваемый	Нет
Вычисляемый	Да

# Initial condition x0 — начальные значения параметров

Details

Начальные значения параметров.

Значение по умолчанию	`0.0`
Имя для программного использования	`initialVal`
Настраиваемый	Нет
Вычисляемый	Да

# Learning rate k — скорость обновления параметров

Details

Коэффициент усиления, который определяет скорость обновления параметров в блоке.

Значение по умолчанию	`1.0`
Имя для программного использования	`gain`
Настраиваемый	Нет
Вычисляемый	Да

Demodulation Signal

# Demodulation amplitude a — амплитуда демодуляции

Details

Укажите амплитуду сигнала, используемого для демодуляции целевой функции.

Значение по умолчанию	`1.0`
Имя для программного использования	`demodAmp`
Настраиваемый	Нет
Вычисляемый	Да

# Demodulation phase phi_1 (rad) — фаза демодуляции

Details

Укажите фазу сигнала, используемого для демодуляции целевой функции. Фаза модуляции. Фазу \демодуляции и модуляции следует выбрать так, чтобы .

Значение по умолчанию	`0.0`
Имя для программного использования	`demodPhase`
Настраиваемый	Нет
Вычисляемый	Да

Modulation Signal

# Modulation amplitude b — амплитуда модуляции

Details

Амплитуда сигнала возмущения, добавляемого к оцениваемым параметрам.

Значение по умолчанию	`0.1`
Имя для программного использования	`modAmp`
Настраиваемый	Нет
Вычисляемый	Да

# Modulation phase phi_2 (rad) — фаза модуляции

Details

Фаза сигнала возмущения, добавляемого к оцениваемым параметрам. Фазу демодуляции и модуляции следует выбрать так, чтобы .

Значение по умолчанию	`0.0`
Имя для программного использования	`modPhase`
Настраиваемый	Нет
Вычисляемый	Да

High-Pass Filter (HPF)

# Enable HPF — включить ФВЧ

Details

Включает фильтр верхних частот.

Значение по умолчанию	`false (выключено)`
Имя для программного использования	`highPassEnable`
Настраиваемый	Нет
Вычисляемый	Да

# HPF frequency omega_h (rad/s) — частота среза ФВЧ

Details

Частота среза фильтра верхних частот в радианах в секунду.

Зависимости

Чтобы использовать этот параметр, установите флажок Enable HPF.

Значение по умолчанию	`1.0`
Имя для программного использования	`highPassCutoff`
Настраиваемый	Нет
Вычисляемый	Да

Low-Pass Filter (LPF)

# Enable LPF — включить ФНЧ

Details

Включает фильтр нижних частот.

Значение по умолчанию	`false (выключено)`
Имя для программного использования	`lowPassEnable`
Настраиваемый	Нет
Вычисляемый	Да

# LPF frequency omega_I (rad/s) — частота среза ФНЧ

Details

Частота среза фильтра нижних частот в радианах в секунду.

Зависимости

Чтобы использовать этот параметр, установите флажок LPF frequency omega_I (rad/s).

Значение по умолчанию	`1.0`
Имя для программного использования	`lowPassCutoff`
Настраиваемый	Нет
Вычисляемый	Да

Ports

# Output estimated parameters — добавить вывод оцениваемых параметров

Details

Включите эту настройку, чтобы добавить выходной порт theta_hat.

Значение по умолчанию	`false (выключено)`
Имя для программного использования	`estimatedVarOn`
Настраиваемый	Нет
Вычисляемый	Да