监控优化状态检测控制器故障

运行时控制监视的概述

的qp.statusMPC控制器的输出块返回一个正整数时,控制器找到一个最优控制行动通过求解一个二次规划(QP)问题。整数的值对应于迭代优化期间使用的数量。如果QP问题制定在给定的取样间隔是不可行的,控制器将无法找到解决的办法。在这种情况下,控制器块的MV外港保留最近的价值和qp.status外港返回1。在罕见的情况下,当达到最大数量的迭代优化过程中,qp.status外港返回0。

货币政策委员会在工业应用程序,您可以检测你的模型预测控制器是否在故障模式(0或1)通过监控qp.status外港。如果一个MPC故障,您可以使用这个信号切换到备份控制计划。

有关更多信息,请参见车道保持辅助系统和优化器选项的货币政策委员会。

这个例子展示了如何设置运行时控制器状态监测模型。金宝app

定义植物模型

测试装置是一个单,对于植物硬限制在两个操纵变量和控制输出。添加一个负载扰动核电站输出。斜坡信号的干扰包括饱和烃操纵变量由于MV的硬限制。饱和发生后,你失去了控制自由度和扰动最终力量输出以外的上限。当这种情况发生时,QP问题制定的模型预测控制器在运行时变得不可行。

工厂模式定义为一个简单的输出系统静态增益与团结。

工厂=特遣部队(1,2 [1]);

定义了无边无际的负载扰动。增加的信号0来2之间的1和3秒,然后从斜坡下来2来0之间的3和5秒。

LoadDist = [0 0;1 0;3 - 2;5 0;7 0];

MPC控制器设计

创建一个MPC对象植物样品的时间0.2秒。

mpcobj = mpc(植物,0.2);

- - >“PredictionHorizon”是空的。假设默认10。- - >“ControlHorizon”是空的。假设默认2。- - >“权重。ManipulatedVariables”是空的。假设默认的0.00000。- - >“权重。ManipulatedVariablesRate”是空的。假设默认的0.10000。 -->"Weights.OutputVariables" is empty. Assuming default 1.00000.

定义植物输入硬约束(MV)和输出(OV)。默认情况下,所有的MV和OV约束是软约束是困难。

mpcobj.MV。最小值= 1;mpcobj.MV。Max = 1;mpcobj.OV。最小值= 1;mpcobj.OV。Max = 1;

配置上下OV约束边界一样硬。

mpcobj.OV。MinECR = 0;mpcobj.OV。MaxECR = 0;

覆盖默认的估计量。这个高增益估计量提高了检测的约束违反。

setEstimator (mpcobj [], [0, 1])

使用仿真软件模拟金宝app

构建的控制系统仿真软件模型和启用金宝appqp.status从控制器输出港块对话框。其运行时的值显示在一块模型范围。金宝app

mdl =“mpc_onlinemonitoring”;open_system (mdl)

模拟闭环和显示响应。

(mdl sim (mdl) open_system (“/控制器状态”(mdl) open_system (“/响应”])

- - >转换”模型。植物状态”属性。- - >将模型转换为离散时间。- - >输出假设干扰# 1添加到测量输出集成的白噪声。- - >”模型。噪音”是空的。假设白噪声在每个测量输出。

所示的响应范围,过渡干扰信号导致MV饱和下界1,这些情况下的最优解。植物产量超过上限后,在下一个采样间隔(2.6秒),控制器实现,它再也不能保持在允许范围内的输出饱和的(因为它的MV仍然),所以信号控制器故障由于一个不可行的QP问题在控制器状态范围(1)。范围内输出回来后,QP问题再次成为可行的(3.4秒)。MV不再饱和后,正常控制行为的回报。

关闭仿真软件模型。金宝app

bdclose (mdl)