多模型控制设计- MATLAB & Simulink - MathWork金宝apps Australia - 金宝app,下载188bet金宝搏,金宝搏官方网站

Multimodel控制设计

通常，系统的动力学是不确切知道的，并且可能会变化。例如，系统动力学可能会因为以下原因而发生变化:

由制造公差引起的参数值变化-例如，电阻器的电阻值通常在标称值5 Ω +/ - 5%的范围内。
操作条件-例如，飞机的动力学变化基于高度和速度。

你为这样一个系统设计的任何控制器都必须满足所有潜在系统动力学的设计要求。

控制设计概述

为动态变化的系统设计控制器:

样本的变化。
为每个示例创建一个LTI模型。
创建一个采样的LTI模型数组。
为阵列的标称代表性模型设计一个控制器。
分析阵列中所有模型的控制器设计。
如果控制器设计不满足所有型号的要求，指定一个不同的公称型号并重新设计控制器。

模型阵列

在控制系统设计，您可以使用LTI模型数组为当前控制体系结构中的任何工厂或传感器指定多个模型(请参阅模型阵列）．如果为多个工厂或传感器指定模型阵列，则阵列的长度必须匹配。

创建模型的数组

要为多模型控件设计创建数组，您可以:

创建多个LTI模型特遣部队，党卫军，zpk,或的朋友命令。

%指定型号参数。m = 3;b = 0.5;k = 8:1:10;T = 0.1: . 05: 2;%创建一个LTI模型数组。为ct = 1:长度(k);G (:,:, ct) =特遣部队(1 (m b k (ct)));结束

属性创建LTI模型数组堆栈命令。

%创建独立的LTI模型。G1 = tf(1， [1 1 8]);G2 = tf(1， [1 1 9]);G3 = tf(1， [1 1 10]);%在数组中组合模型。G =堆栈(1,G1, G2, G3);

在多个操作点执行批处理线性化。然后导出计算的LTI模型，以创建一个LTI模型数组。看这个例子参数变化的直流电动机参考跟踪(金宝app仿真软件控制设计)．
抽样不确定状态空间(号航空母舰)模型使用usample(鲁棒控制工具箱)．
计算一个号航空母舰模型来自Simulink金宝app^®模型。然后使用usubs(鲁棒控制工具箱)或usample(鲁棒控制工具箱)创建一个LTI模型数组。看到从Simulink模型中得到不确定状态空间模型金宝app(鲁棒控制工具箱)．
指定要线性化的核心Simuli金宝appnk块号航空母舰(鲁棒控制工具箱)或ufrd(鲁棒控制工具箱)模型。看到为核心或自定义Simulink块指定不确定线性化金宝app(鲁棒控制工具箱)．

将模型数组导入到控制系统设计器

要将模型作为数组导入，可以在打开时将它们作为输入参数传递控制系统设计从MATLAB^®命令行。有关更多信息，请参见控制系统设计．

您还可以导入模型数组控制系统设计当配置控制体系结构时。在“编辑架构”对话框中:

在价值文本框，从MATLAB工作空间指定LTI模型的名称。
要从MATLAB工作空间或当前工作目录中的mat文件导入块数据，请单击．

名义模型

什么是名义模型?

的名义模型在用于设计控制器的LTI模型数组中，有代表性的模型吗控制系统设计．使用编辑器和分析图来可视化和分析控制器对数组中其余植物的影响。

您可以选择数组中的任何模型作为您的标称模型。例如，您可以选择以下模型:

表示系统预期的标称操作点。
是数组中模型的平均值。
表示最坏情况下的植物。
离稳定点最近。

提示

您可以在波德图上绘制和分析系统的开环动力学，以确定选择哪个模型作为标称。

指定名义模型

要从LTI模型数组中选择一个标称模型，请输入控制系统设计,点击Multimodel配置．然后，在“多模型配置”对话框中，选择名义模型指数．默认索引为1．

对于定义为模型数组的每个植物或传感器，应用程序选择指定索引处的模型作为标称模型。否则，应用程序使用标量展开对所有模型索引应用单个LTI模型。

例如，对于以下控制体系结构:

如果G和H三元素数组和标称模型索引是否都是2，该软件使用两个数组中的第二个元素来计算标称模型:

的名义响应r来y是:

$T ＝ \frac{C G_{2}}{1 + C G_{2} H_{2}}$

该应用程序还计算并绘制响应图，以显示效果C对其余的植物和传感器模型-G₁H₁和G_3.H_3.．

如果只有G为LTI模型数组，指定标称模型为2，则标称响应的控制体系结构为:

在这种情况下，来自r来y是:

$T ＝ \frac{C G_{2}}{1 + C G_{2} H}$

该应用程序还计算并绘制响应图，以显示效果C对其余的植物和传感器模型-G₁H和G_3.H．

电网频率

系统的频率响应是按一系列称为a的频率值计算的电网频率．默认情况下,控制系统设计基于阵列中每个模型的动态范围计算一个对数等间距网格。

在以下情况下指定自定义频率网格:

自动网格的点数比你需要的要多。要提高计算效率，请指定密度较小的网格间距。
自动电网在特定的频率范围内密度不够。例如，如果响应没有捕捉到欠阻尼系统的共振峰值动态，则在拐角频率附近指定一个更密集的网格。
你只对特定频率范围内的响应感兴趣。为了提高计算效率，指定一个只覆盖感兴趣的频率范围的网格。

有关指定对数间隔向量的更多信息，请参见logspace．

请注意

修正频率网格不影响标称模型的频响计算。这个应用程序总是使用自动选择选择计算名义模型频率响应。

多设备模型的控制器设计

这个例子展示了如何为一组电厂模型设计一个补偿器控制系统设计．

创建植物模型数组

使用。创建LTI工厂模型数组堆栈命令。

创建一系列LTI模型来模拟植物(G)的变化。G1 = tf(1，[1 1 8]);G2 = tf(1，[1 1 9]);G3 = tf(1，[1 1 10]);G =堆栈(1,G1, G2, G3);

创建传感器模型阵列

类似地，创建一个传感器模型数组。

H1 =特遣部队(1 [1/0.1,1]);特遣部队(H2 = 1, [1/0.15 1]);H3 =特遣部队(1 [1/0.2,1]);H =堆栈(1,H1, H2, H3);

开放式控制系统设计器
开放控制系统设计，并导入工厂和传感器模型阵列。
```
controlSystemDesigner (G, 1小时)
```
该应用程序打开并导入植物和传感器模型阵列。
配置分析情节
在图中查看闭环阶跃响应控制系统设计，单击上的小下拉箭头IOTransfer_r2y:步骤绘制然后选择最大化．

默认情况下，阶跃响应仅显示标称响应。要显示其他模型索引的单个响应，右键单击plot区域，并选择Multimodel配置>个人的反应．

请注意

要查看所有模型响应的信封，右键单击绘图区域，并选择Multimodel配置>界限

图更新以显示其他模型的响应。
选择名义模型
在控制系统选项卡上,单击Multimodel配置．
在“多模型配置”对话框中，指定一个名义模型指数的2．

点击关闭．

选定的标称模型对应于系统的平均响应。
设计补偿器
要使用公称模型设计补偿器，可以使用任何支持的金宝app控制系统设计者调整方法．
对于本例，使用补偿器编辑器手动指定补偿器动态。在补偿器中添加积分器，并设置补偿器增益为0．4．有关更多信息，请参见编辑动态补偿器．
分析结果
调谐控制器产生一个阶跃响应，具有最小超调量的标称模型，最坏情况超调量小于10%。