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在Simulink中调整增益计划金宝app

通常,增益调度控制器是固定的单环或多环控制结构,其中控制器增益随工作条件而变化。增益调度将描述当前运行状态的调度变量转换为适当的控制器增益。在仿真金宝app软件®,您可以使用查找表或MATLAB实现增益调度®功能。(见在Simulink中建立增益调度控制系统模型金宝app.)

如果你有金宝app仿真软件控制设计™,你可以使用systune调整这些增益计划,使整个非线性系统满足您的设计要求。调优增益调度相当于为查找表数据确定合适的值,或者找到要嵌入的正确函数MATLAB函数块。为systune,将增益调度参数化为具有可调系数的调度变量的函数。

优化增益计划的工作流

调节增益调度控制系统的一般工作流程是:

  1. 选择一组设计点,充分覆盖要进行调优的操作范围。一个设计点是一组描述特定操作条件的调度变量值。设计点的集合可以是规则的值网格,也可以是分散的集合。通常,您从几个设计点开始。如果您调优的系统在设计点获得的性能没有在设计点之间得到维护,那么可以添加更多的设计点并重新调优。

  2. 获得在选定的设计点上描述线性化的植物动态的线性模型集合。获得线性模型数组的方法包括:

    • 在设计点网格中表示的每个金宝app操作条件下线性化Simulink模型。例如,如果每个设计点都对应于一个稳态运行条件,则可以在每个设计点对电厂进行修剪,并在最终的操作点进行线性化。或者,如果您的调度变量是时间,您可以线性化一系列模拟快照。

    • 在设计点对工厂的LPV模型进行取样。

    有关更多信息,请参见增益调度控制器整定的工厂模型

  3. 创建一个slTuner用于调优Simulink的接口。金宝app当你这样做的时候,你用线性模型的数组代替植物,这样slTuner接口包含一组闭环可调模型,对应于每个设计点。有关更多信息,请参见slTuner接口中的多个设计点

  4. 将增益计划建模为参数增益曲面。一个参数获得表面是具有可调系数的基函数展开。为一个向量σ对于调度变量,这种扩展形式为:

    K σ K 0 + K 1 F 1 n σ + ... + K F n σ

    nσ)是一个标准化函数。对于调优systune,可以使用tunableSurface表示参数增益面Kσ).在slTuner为调优而创建的接口,请使用setBlockParam将得到的增益面与表示增益计划的块相关联。systune曲调系数K0、……K所有的设计要点。

    有关更多信息,请参见参数化得到时间表

  5. 使用TuningGoal对象。您可以指定应用于所有设计点或设计点子集的调优目标。您还可以指定不同设计点的调优目标。例如,您可以定义一个最小增益幅度,随着特定调度变量的大小增加,这个最小增益幅度将变得越来越严格。

    有关指定随设计点而变化的调优目标的信息,请参见根据操作条件改变要求

    有关指定一般调优目标的信息,请参见调优目标

  6. 使用systune调整控制系统。systune调整参数集,K0、……K,同时针对设计网格中的所有工厂模型(多模型调优)。

  7. 验证调优结果。您可以检查调谐增益面,并在每个设计点验证线性化系统的性能。然而,在非线性系统中,局部线性性能并不能保证全局性能。因此,使用调优增益调度执行基于仿真的验证非常重要。

    有关更多信息,请参见验证增益计划控制系统

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