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

多模型控制设计

通常情况下，一个系统的动态是不准确的，可能是变化的。例如，系统动态可能因以下原因而变化:

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

为这样的系统设计的任何控制器都必须满足所有潜在系统动态的设计要求。

控制设计概述

为动态变化的系统设计控制器:

对变化进行抽样。
为每个示例创建一个LTI模型。
创建抽样LTI模型的数组。
为阵列中的一个标称代表性模型设计一个控制器。
分析阵列中所有型号的控制器设计。
如果控制器设计不能满足所有型号的要求，请指定不同的标称型号并重新设计控制器。

模型阵列

在控制系统设计者，在当前控制体系结构中，您可以使用一组LTI模型(请参阅模型阵列)．如果为多个设备或传感器指定模型阵列，则阵列的长度必须匹配。

创建模型数组

要为多模型控制设计创建数组，您可以:

方法创建多个LTI模型特遣部队，党卫军，zpk,或的朋友命令。

指定模型参数。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) = tf(1，[m,b,k(ct)]);结束

方法创建LTI模型数组堆栈命令。

创建单独的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 = stack(1,G1,G2,G3);

在多个工作点执行批量线性化。然后导出计算出来的LTI模型，以创建一个LTI模型数组。参见示例直流电机参数变化的参考跟踪(金宝appSimulink控制设计)．
对不确定状态空间(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来自Simulink的模型金宝app^®模型。然后使用usubs(鲁棒控制工具箱)或usample(鲁棒控制工具箱)来创建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)．
指定一个核心Simulink块金宝app来线性化为号航空母舰(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)．

导入模型数组到控制系统设计器

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

还可以将模型数组导入控制系统设计者配置控制架构时。在“编辑架构”对话框中:

在价值文本框，从MATLAB工作区指定LTI模型的名称。
若要从MATLAB工作区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?

的名义模型是您用于设计控制器的LTI模型数组中的代表性模型吗控制系统设计者．使用编辑器和分析图来可视化和分析控制器对阵列中其余植物的影响。

您可以选择数组中的任何模型作为标称模型。例如，您可以选择一个模型:

表示系统的预期标称操作点。
是数组中模型的平均值。
表示最坏情况的植物。
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态，以确定选择哪个模型作为标称。

指定标称模型

要从LTI模型数组中选择标称模型，请在控制系统设计者,点击Multimodel配置．然后，在“多型号配置”对话框中选择a标称模型指数．默认索引为1．

对于每个被定义为模型数组的植物或传感器，应用程序选择指定索引的模型作为标称模型。否则，应用程序使用标量展开将单个LTI模型应用于所有模型索引。

例如，对于以下控制体系结构:

如果G而且H是否都是三元素数组和标称模型索引2，软件使用两个数组中的第二个元素来计算标称模型:

来自的名义响应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反应显示的效果C关于剩下的对植物和传感器模型-G₁H₁而且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，标称响应来自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反应显示的效果C关于剩下的对植物和传感器模型——G₁H而且G_3.H．

电网频率

系统的频率响应计算在一系列的频率值，称为电网频率．默认情况下,控制系统设计者根据数组中每个模型的动态范围计算对数等距网格。

指定一个自定义频率网格:

自动网格的点比你需要的多。为了提高计算效率，请指定密度较小的网格间距。
自动网格在特定频率范围内密度不够。例如，如果响应没有捕获欠阻尼系统的共振峰值动态，则在转角频率附近指定更密集的网格。
你只对特定频率范围内的响应感兴趣。要提高计算效率，请指定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详细信息，请参见logspace．

请注意

修改频率网格并不影响标称模型的频率响应计算。应用程序总是使用自动选择计算标称模型频率响应的选项。

多工厂模型控制器设计

这个例子展示了如何为一组工厂模型设计一个补偿器控制系统设计者．

创建植物模型数组

方法创建LTI工厂模型数组堆栈命令。

创建一个LTI模型数组来模拟工厂(G)的变化。G1 = tf(1，[1 1 8]);G2 = tf(1，[1 1 9]);G3 = tf(1，[1 1 10]);G = stack(1,G1,G2,G3);

创建传感器模型数组

类似地，创建一个传感器模型数组。

H1 = tf(1，[1/0.1,1]);H2 = tf(1，[1/0.15,1]);H3 = tf(1，[1/0.2,1]);H = stack(1,H1,H2,H3);

开放式控制系统设计者
开放控制系统设计者，并导入植物和传感器模型阵列。
```
controlSystemDesigner (G, 1小时)
```
应用程序打开并导入植物和传感器模型阵列。
配置分析图
要在更大的图中查看闭环阶跃响应，请在控制系统设计者，点击上的小下拉箭头IOTransfer_r2y:步骤绘图，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，右键单击绘图区域，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

绘图更新以显示其他模型的响应。
选择标称模型
在控制系统选项卡上,单击Multimodel配置．
在“多型号配置”对话框中，指定a标称模型指数的2．

点击关闭．

选定的标称模型对应于平均系统响应。
设计补偿器
要使用标称模型设计补偿器，可以使用所支持的任何一种金宝app控制系统设计器调优方法．
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，并将补偿器增益设置为0.4．有关更多信息，请参见编辑补偿器动态．
分析结果
调整后的控制器产生阶跃响应，对标称模型的超调值最小，最坏情况下超调值小于10%。