主要内容

选择样本时间和视野

样品时间

持续时间

建议的做法是选择控制间隔时间(控制器属性)T<年代ub>年代),然后在调整其他控制器参数时保持不变。如果发现原来的选择很糟糕,你可以修改T<年代ub>年代.如果您这样做,那么您可能需要重新调整其他设置。

定性,原样T<年代ub>年代减少,对未知干扰的排斥通常会改善,然后趋于平稳。的T<年代ub>年代性能平台的价值取决于植物动态特征。

然而,随着T<年代ub>年代变得很小,计算工作量就会显著增加。因此,最佳的选择是性能和计算工作的平衡。

在模型预测控制中,预测视界p也是一个重要的考虑因素。如果选择持有预测地平线持续时间(产品pT<年代ub>年代) 持续的,p必须与T<年代ub>年代.许多阵列尺寸成比例<年代pan class="emphasis">p.因此,正如<年代pan class="emphasis">p增加,控制器内存需求和QP解决方案时间增加。

选择时考虑以下内容T<年代ub>年代

  • 作为一个粗略的指导方针,设定T<年代ub>年代在你所期望的最小闭环响应时间的10%到25%之间。

  • 运行至少一个模拟,看看未测量干扰抑制是否显著改善T<年代ub>年代是减半。如果是的话,考虑修改一下T<年代ub>年代

  • 对于过程控制,T<年代ub>年代>> 1s是常见的,特别是当MPC监督低电平单回路控制器时。其他应用,如汽车或航空航天,可能需要T<年代ub>年代<1 s。如果实时解决QP所需的时间超过所需的控制间隔,请考虑明确的政策委员会选项。

  • 对于具有延迟的植物,建模延迟所需的状态变量的数量成反比T<年代ub>年代

  • 对于开环不稳定的设备,如果pT<年代ub>年代太大,以至于在这段时间内工厂的步长响应变得无穷大,MPC计算所需的关键参数变得无法定义,从而产生错误消息。

单位

控制器从工厂模型继承它的时间单位。具体来说,控制器使用TimeUnit工厂模型Lti对象的财产。此属性默认为秒。

预测地平线

假设当前的控制间隔是k.的预测地平线p,是MPC控制器在优化控制区间内的mv时,必须通过预测评估的未来控制区间数k

提示

  • 推荐的做法是选择p在控制器设计的早期,然后保持它不变,同时调整其他控制器设置,如成本函数权重。换句话说,不要使用p调整控制器调整。相反,价值p应该使控制器在内部稳定并预测足够突出的约束,以允许纠正措施。

  • 如果所需的闭环响应时间是T控制区间是T<年代ub>年代, 尝试p这样TPt.<年代ub>年代

  • 植物延迟在可能的闭环响应时间上施加下限。选择p相应的行动。要检查是否违反了这个条件,请使用审查命令。

  • 推荐的做法是增加p直到进一步的增加对性能有很小的影响。如果装置是开环不稳定的,最大p为被控对象的开环阶跃响应变为无穷大所需的控制区间数。p> 50很少有必要,除非T<年代ub>年代太小了。

  • 植株的不利特点结合小p可以产生内部不稳定的控制器。要检查这种情况,请使用审查命令和增加p如果可能的话。如果p已经很大了,考虑以下情况:

    • 增加T<年代ub>年代

    • 在MV增量上增加成本函数权重。

    • 修改控制范围或使用MV阻止(参见操纵变量阻塞).

    • 使用一个小p使用终端加权来近似LQR行为(参见终端权重和约束).

控制层

控制地平线,,为控制区间内需要优化的MV移动次数k.控制地平线落在1和预测地平线之间p.默认值是= 2。不管你的选择当控制器操作时,使用地平线开头的优化MV移动,并且丢弃任何其他MV。

提示

保留的理由<<p如下:

  • 这意味着在每个控制区间的QP中需要计算的变量更少,从而促进了更快的计算。

  • 如果工厂有延迟,<p是至关重要的。否则,在预测视界结束之前,一些MV的移动可能不会影响任何植物的输出,导致一个奇异的QP Hessian矩阵。要检查是否违反了这个条件,请使用审查命令。

  • 促进(但不保证)内部稳定的控制器。

定义采样时间和视野

您可以在创建时定义采样时间,预测地平线和控制地平线货币政策委员会控制器在命令行中。创建控制器后,mpcobj.,您可以通过设置以下控制器属性来修改示例时间和范围:

  • 样品时间:mpcObj。Ts

  • 预测地平线 -mpcObj.p

  • 控制地平线 -mpcObj.m

此外,在设计MPC控制器时使用<年代trong class="app">MPC设计师应用程序,<年代trong class="guilabel">调优标签,在<年代trong class="guilabel">地平线部分,您可以修改采样时间和视野。

另请参阅

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