主要内容

增益安排基础知识

获得安排是一种使用一系列线性控制器控制非线性系统的方法,每个都为系统的不同操作点提供令人满意的控制。增益计划的控制通常使用其增益作为函数自动调整的控制器来实现调度变量描述当前的操作点。这种变量可以包括时间,外部操作条件或诸如方向或速度的系统状态。

通过选择一小组操作点,通常设计增益预定的控制系统设计点,为每个点设计合适的线性控制器。在操作中,系统根据调度变量的当前值在这些控制器之间切换或插值。

当调度变量是与控制带宽相比的外部参数时,增益调度最合适的是,与控制带宽相比,例如化学反应的环境温度或巡航飞机的速度。当调度变量取决于系统的快速变化状态时,增益调度最具挑战性。由于局部线性性能靠近操作点,因此不保证非线性系统中的全局性能,因此需要广泛的仿真验证。看[1]概述增益安排及其挑战。

要设计增益计划的控制系统,需要:

  • 一个工作范围,定义为一组范围内,在操作期间保持相关系统参数的值。例如,如果您的系统是巡航飞机,则操作范围可能是-20°和20°之间的入射角,而200-250 m / s的空速。

  • 一些可测量的变量,表示系统在给定时间的操作范围内的位置。这些信号是调度变量。对于飞机系统,调度变量可能是入射角和空速。

  • 一种增益时间表,其中包括返回适当的控制器增益的公式或数据表,了解调度变量的值。对于飞机系统,增益计划为操作范围内的入射角和空速组合提供适当的控制器增益。

获得安排金宝app

Control System Toolbox™提供了帮助您在Simulink中建模增益预定控制系统的块金宝app®。这些块允许您实现具有可变参数的公共控制系统元素。例如,不同的PID控制器块接受PID增益作为输入。在您的模型中,您使用块如n-d查找表或者Matlab功能块实施增益计划。有关更多信息和示例,请参阅模型在Simulink中获得增益预定控制系统金宝app

调解增益时间表

如果你有金宝appSimulink Control Design™, 您可以使用Systune.调整增益计划以实现符合整个操作范围的性能目标的控制系统。有关更多信息,请参阅调谐在Simulink中的增益计划金宝app

参考

[1] Rugh,W.J.和J.S.Shamma,“关于增益调度研究”,自动,36(2000),第1401-1425页。

相关话题