主要内容

mpcmoveopt

选项集mpcmove功能

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描述

为。指定选项mpcmove,mpcmoveAdaptive，及多重移动功能,使用一个mpcmoveopt对象

使用此对象，可以为控制器属性的子集指定运行时值，例如调整权重和约束。如果未为其中一个指定值mpcmoveopt属性，则使用相应控制器选项的值。

创建

语法

选项=mpcmovopt

描述

例子

选项=mpcmovopt属性的默认选项集mpcmove要修改属性值，请使用点表示法。

属性

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输出可变调整权重，以替换权重。OutputVariables属性，指定为非负值的向量或数组。

要在整个预测范围内使用相同的权重，请指定长度的行向量NY,在那里NY是输出变量的数量。

在预测范围内随时改变调整权重K+一对一K+P，指定一个具有NY列和最多P行，这里，K是当前的时间和时间P这是预测范围。每行包含一个预测地平线步骤的输出可变调整权重。如果指定小于P行，最后一行中的权重用于预测视界的其余步骤。

的格式输出权重必须与文件的格式匹配权重。OutputVariables控制器对象的属性。例如，不能在控制器对象中跨预测范围指定恒定权重，然后使用指定时变权重mpcmoveopt．

操纵可变调整权重，替换权重。操纵变量属性，指定为非负值的向量或数组。

要在整个预测范围内使用相同的权重，请指定长度的行向量Nmv,在那里Nmv是操纵变量的数量。

在预测范围内随时改变调整权重K时间K+P-1，指定数组Nmv列和最多P行，这里，K是当前的时间和时间P是预测视界。每行包含一个预测水平步骤的操纵变量调优权值。如果指定小于P行，最后一行中的权重用于预测视界的其余步骤。

的格式MVWeights必须与文件的格式匹配权重。操纵变量控制器对象的属性。例如，不能在控制器对象中跨预测范围指定恒定权重，然后使用指定时变权重mpcmoveopt．

操纵可变速率调整权重，替换权重.操纵变量速率属性，指定为非负值的向量或数组。

要在整个预测范围内使用相同的权重，请指定长度的行向量Nmv,在那里Nmv是操纵变量的数量。

在预测范围内随时改变调整权重K时间K+P-1，指定数组Nmv列和最多P行，这里，K是当前的时间和时间P是预测视界。每行包含一个预测水平步骤的操纵可变率调优权值。如果指定小于P行，最后一行中的权重用于预测视界的其余步骤。

的格式MVRateWeights必须与文件的格式匹配权重.操纵变量速率控制器对象的属性。例如，不能在控制器对象中跨预测范围指定恒定权重，然后使用指定时变权重mpcmoveopt．

松弛可变的调优权重代替权重。ECR属性，指定为正标量。

输出变量下界，指定为长度的行向量NY或者作为矩阵NY列,NY是输出变量的数量。

如果您没有指定OutputVariables(我)。最小值财产的货币政策委员会对象，然后指定输出分钟执行时会导致错误mpcmove．

随时更改预测范围的边界K+一对一K+P，指定一个带有NY列和最多P行，这里，NY是工厂输出的数量，K是当前时间吗P是预测范围。每行包含一个预测范围步骤的范围。如果指定的范围小于P行，最后一行中的边界用于预测视界的其余步骤。

OutputMin（：，i）取代OutputVariables(我)。最小值财产的货币政策委员会对象在运行时。替换行为取决于两个变量的维度。

标量OutputVariables(我)。最小值在货币政策委员会对象（对象的常量边界）我用于所有预测步骤的工厂产量)

输出分钟维 替换行为
标量输出分钟（单输出，常数范围） 输出分钟中定义的常量边界OutputVariables(我)。最小值
列向量输出分钟（单输出，时变界） 输出分钟中定义的常量边界OutputVariables(我)。最小值具有时变界。
行向量输出分钟（多输出，恒定边界） 输出最小值（i）中定义的常量边界OutputVariables(我)。最小值
矩阵输出分钟（多输出，时变边界） OutputMin（：，i）中定义的常量边界OutputVariables(我)。最小值具有时变界。

矢量OutputVariables(我)。最小值在货币政策委员会对象（对象的时变边界）我th不同预测步骤下具有不同值的工厂产量）

输出分钟维 替换行为
标量输出分钟（单输出，常数范围） 输出分钟替换第一个有限项OutputVariables.Min以及OutputVariables.Min以相同的位移量向上或向下移动，以保持原始轮廓OutputVariables.Min向量。
列向量输出分钟（单输出，时变界） 输出分钟代替中定义的时变边界OutputVariables(我)。最小值，并放弃原始绑定的配置文件。
行向量输出分钟（多输出，恒定边界） 输出最小值（i）替换第一个有限项OutputVariables(我)。最小值以及OutputVariables(我)。最小值以相同的位移量向上或向下移动，以保持原始轮廓OutputVariables(我)。最小值向量。
矩阵输出分钟(多个输出，时变边界)。 OutputMin（：，i）代替中定义的时变边界OutputVariables(我)。最小值，并放弃原始绑定的配置文件。

输出变量上限，指定为长度的行向量NY或者作为矩阵NY列,NY是输出变量的数量。

如果您没有指定输出变量（i）.Max财产的货币政策委员会对象，然后指定输出最大值执行时会导致错误mpcmove．

随时更改预测范围的边界K+一对一K+P，指定一个带有NY列和最多P行，这里，NY是工厂输出的数量，K是当前时间吗P是预测范围。每行包含一个预测范围步骤的范围。如果指定的范围小于P行，最后一行中的边界用于预测视界的其余步骤。

输出最大值（：，i）取代输出变量（i）.Max财产的货币政策委员会对象在运行时。替换行为取决于两个变量的维度。

标量输出变量（i）.Max在货币政策委员会对象（对象的常量边界）我用于所有预测步骤的工厂产量)

输出最大值维 替换行为
标量输出最大值（单输出，常数范围） 输出最大值中定义的常量边界输出变量（i）.Max
列向量输出最大值（单输出，时变界） 输出最大值中定义的常量边界输出变量（i）.Max具有时变界。
行向量输出最大值（多输出，恒定边界） 输出最大值（i）中定义的常量边界输出变量（i）.Max
矩阵输出最大值（多输出，时变边界） 输出最大值（：，i）中定义的常量边界输出变量（i）.Max具有时变界。

矢量输出变量（i）.Max在货币政策委员会对象（对象的时变边界）我th不同预测步骤下具有不同值的工厂产量）

输出最大值维 替换行为
标量输出最大值（单输出，常数范围） 输出最大值替换第一个有限项OutputVariables.Max以及OutputVariables.Max以相同的位移量向上或向下移动，以保持原始轮廓OutputVariables.Max向量。
列向量输出最大值（单输出，时变界） 输出最大值代替中定义的时变边界输出变量（i）.Max，并放弃原始绑定的配置文件。
行向量输出最大值（多输出，恒定边界） 输出最大值（i）替换第一个有限项输出变量（i）.Max以及输出变量（i）.Max以相同的位移量向上或向下移动，以保持原始轮廓输出变量（i）.Max向量。
矩阵输出最大值(多个输出，时变边界)。 输出最大值（：，i）代替中定义的时变边界输出变量（i）.Max，并放弃原始绑定的配置文件。

操纵变量下界，指定为长度的行向量Nmv或者作为矩阵Nmv列,Nmv是输出变量的数量。

如果您没有指定ManipulatedVariables(我)。最小值财产的货币政策委员会对象，然后指定MVMin执行时会导致错误mpcmove．

随时更改预测范围的边界K时间K+P-1，指定一个带有Nmv列和最多P行，这里，Nmv是操纵变量的数量，K是当前时间吗P是预测范围。每行包含一个预测范围步骤的范围。如果指定的范围小于P行，最后一行中的边界用于预测视界的其余步骤。

MVMin（：，i）取代ManipulatedVariables(我)。最小值财产的货币政策委员会对象在运行时。替换行为取决于两个变量的维度。

标量ManipulatedVariables(我)。最小值在货币政策委员会对象（对象的常量边界）我应用于所有预测步骤的th操纵变量）

MVMin维 替换行为
标量MVMin（单输出，常数范围） MVMin中定义的常量边界ManipulatedVariables(我)。最小值
列向量MVMin（单输出，时变界） MVMin中定义的常量边界ManipulatedVariables(我)。最小值具有时变界。
行向量MVMin（多输出，恒定边界） MVMin(我)中定义的常量边界ManipulatedVariables(我)。最小值
矩阵MVMin（多输出，时变边界） MVMin（：，i）中定义的常量边界ManipulatedVariables(我)。最小值具有时变界。

矢量ManipulatedVariables(我)。最小值在货币政策委员会对象（对象的时变边界）我th（在不同的预测步骤中具有不同值的操纵变量）

MVMin维 替换行为
标量MVMin（单输出，常数范围） MVMin替换第一个有限项ManipulatedVariables。最小值以及ManipulatedVariables。最小值以相同的位移量向上或向下移动，以保持原始轮廓ManipulatedVariables。最小值向量。
列向量MVMin（单输出，时变界） MVMin代替中定义的时变边界ManipulatedVariables(我)。最小值，并放弃原始绑定的配置文件。
行向量MVMin（多输出，恒定边界） MVMin(我)替换第一个有限项ManipulatedVariables(我)。最小值以及ManipulatedVariables(我)。最小值以相同的位移量向上或向下移动，以保持原始轮廓ManipulatedVariables(我)。最小值向量。
矩阵MVMin(多个输出，时变边界)。 MVMin（：，i）代替中定义的时变边界ManipulatedVariables(我)。最小值，并放弃原始绑定的配置文件。

操纵变量上界，指定为长度的行向量Nmv或者作为矩阵Nmv列,Nmv是输出变量的数量。

如果您没有指定操纵变量（i）.Max财产的货币政策委员会对象，然后指定MVMax执行时会导致错误mpcmove．

随时更改预测范围的边界K时间K+P-1，指定一个带有Nmv列和最多P行，这里，Nmv是操纵变量的数量，K是当前时间吗P是预测范围。每行包含一个预测范围步骤的范围。如果指定的范围小于P行，最后一行中的边界用于预测视界的其余步骤。

MVMax(:,我)取代操纵变量（i）.Max财产的货币政策委员会对象在运行时。替换行为取决于两个变量的维度。

标量操纵变量（i）.Max在货币政策委员会对象（对象的常量边界）我应用于所有预测步骤的th操纵变量）

MVMax维 替换行为
标量MVMax（单输出，常数范围） MVMax中定义的常量边界操纵变量（i）.Max
列向量MVMax（单输出，时变界） MVMax中定义的常量边界操纵变量（i）.Max具有时变界。
行向量MVMax（多输出，恒定边界） MVMax(我)中定义的常量边界操纵变量（i）.Max
矩阵MVMax（多输出，时变边界） MVMax(:,我)中定义的常量边界操纵变量（i）.Max具有时变界。

矢量操纵变量（i）.Max在货币政策委员会对象（对象的时变边界）我th（在不同的预测步骤中具有不同值的操纵变量）

MVMax维 替换行为
标量MVMax（单输出，常数范围） MVMax替换第一个有限项ManipulatedVariables。马克斯以及ManipulatedVariables。马克斯以相同的位移量向上或向下移动，以保持原始轮廓ManipulatedVariables。马克斯向量。
列向量MVMax（单输出，时变界） MVMax代替中定义的时变边界操纵变量（i）.Max，并放弃原始绑定的配置文件。
行向量MVMax（多输出，恒定边界） MVMax(我)替换第一个有限项操纵变量（i）.Max以及操纵变量（i）.Max以相同的位移量向上或向下移动，以保持原始轮廓操纵变量（i）.Max向量。
矩阵MVMax(多个输出，时变边界)。 MVMax(:,我)代替中定义的时变边界操纵变量（i）.Max，并放弃原始绑定的配置文件。

自定义混合输入/输出约束，指定为具有以下字段的结构。这些约束替换以前使用设置的混合输入/输出约束设置约束．

操纵变量约束常数，指定为NC——- - - - - -Nmv数组，在哪里NC是约束的数量，以及Nmv是操纵变量的数量。

控制输出约束常数，指定为NC——- - - - - -NY数组，在哪里NY是受控输出(已测量和未测量)的数量。

混合输入/输出约束常量，指定为长度的列向量NC．

测量的扰动约束常数，指定为NC——- - - - - -N医学博士数组，在哪里N医学博士是测量的扰动数。

指示是否计算最佳控制顺序的标志，指定为以下之一：

  • 0-控制器除了返回目标函数代价值外，还返回预测的最优控制动作。

  • 1.-控制器仅返回目标函数成本，这节省了计算工作量。

在上一个控制间隔期间，被操作的变量值，指定为长度的行向量Nmv,在那里Nmv是操纵变量的数量。如果您没有指定MVUse这个MPV移动使用LastMove其当前控制器状态输入参数的属性，x．

被操纵的变量目标，指定为长度的行向量Nmv,在那里Nmv是操纵变量的数量。目标（一）取代操纵变量（i）.目标运行时控制器的属性。

预测视界，它取代了PredictionHorizon运行时控制器的属性，指定为正整数。如果您指定PredictionHorizon，您还必须指定控制地平线．

指定PredictionHorizon更改：

  • 属性返回的最佳序列中的行数mpcmove和mpcmoveAdaptive功能

  • 设备的最大尺寸植物和名义上输入参数的mpcmoveAdaptive

该参数将被忽略多重移动功能。

控制地平线，它取代了控制地平线运行时控制器的属性，指定为以下内容之一：

  • 正整数，M之间,1.和P，包括在内，在哪里P等于PredictionHorizon．此时，由控制器进行计算M有时发生的自由控制移动K通过K+M-1，并为从K+M通过K+P－1.在这里,K是当前控制间隔。最优轨迹规划集的求解M等于P．

  • 正整数向量，[M1.,M2.，…]，其中整数之和等于预测范围，P．此时，由控制器进行计算M自由移动块，其中M长度是控制地平线矢量。第一个自由移动适用于时间K通过K+M1.-1，第二个自由移动适用于时间K+M1.通过K+M1.+M2.-1，等等。与默认情况相比，使用块移动可以提高控制器的鲁棒性。

如果您指定控制地平线，您还必须指定PredictionHorizon．

该参数将被忽略多重移动功能。

目标函数

mpcmove 计算最优控制动作并更新控制器状态
mpcmoveAdaptive 计算最优控制与预测模型更新
多重移动 在单个时刻计算增益调度MPC控制动作

例子

全部崩溃

打开实时脚本

在模拟过程中改变操纵变量的上限。

定义设备，其中包括4秒的输入延迟。转换为无延迟，离散，状态空间模型使用2秒的控制间隔。创建相应的默认控制器，并指定MV边界为+/-2。

Ts=2；植物=吸收层（c2d）ss（tf（0.8，[5 1]，“输入延迟”，4），Ts）；MPCobj=mpc（工厂，Ts）；
-->“mpc”对象的“PredictionHorizon”属性为空。正在尝试PredictionHorizon=10。-->“mpc”对象的“ControlHorizon”属性为空。假设2。-->“mpc”对象的“Weights.ManufacturedVariables”属性为空。假设默认值为0.00000。-->“mpc”的“Weights.ManufacturedVariablesRate”属性对象为空。假设默认值为0.10000。-->“mpc”对象的“Weights.OutputVariables”属性为空。假设默认值为1.00000。
MPCobj.MV(1)。Min = 2;MPCobj.MV(1)。Max = 2;

创建一个空mpcmoveopt对象在模拟过程中，可以设置对象的属性以指定控制器参数。

选择= mpcmoveopt;

预分配存储并初始化控制器状态。

v=[]；t=[0:Ts:20]；N=长度（t）；y=零（N，1）；u=零（N，1）；x=mpcstate（MPCobj）；
-->假设添加到测量输出通道#1的输出干扰是集成白噪声。-->“mpc”对象的“Model.noise”属性为空。假设每个测量输出通道上都存在白噪声。

使用mpcmove要模拟以下情况：

  • 参考（设定点）与初始条件的阶跃变化R= 0R=1（伺服响应）

  • MV上界阶跃从2减小到1，发生在T= 10

r = 1;对于i = 1:N y(i) = Plant.C*x.Plant;如果t（i）>=10个选项。MVMax=1；结束[u（i），Info]=mpcmove（MPCobj，x，y（i），r，v，options）；结束

循环执行时选项。MVMax对于之后发生的所有迭代，将重置为1T= 10。在此之前，选项。MVMax是空的。因此，控制器的MVMax使用，MPCobj.MV(1)。Max = 2．

绘制模拟结果。

(Ts,美国)=楼梯(t, u);情节(Ts、美国、“b -”、t、y,“r-”)传说(“MV”,“OV”)包含(sprintf ('时间，%s'，植物。时间单位）

图形包含一个轴。轴包含2个线型对象。这些对象表示MV，OV。

从图中可以看出，原始MV上界是活动的，直到T= 4. 输入延迟4秒后，输出变量（OV）平稳移动到其新的目标值R= 1. 达到目标T= 10. 新的MV限制在T=10立即变为激活状态。在输入延迟消失后，这将迫使OV低于其目标。

现在假设您想要在相对于OV目标的指定位置施加OV上限。考虑下面的约束设计命令：

MPCobj.OV（1）.Max= [Inf,Inf,0.4,0.3,0.2];

这是一个水平变化的约束。已知的输入延迟使得控制器不可能在第三预测视界步骤之前满足OV约束。因此，在前两个步骤中使用有限约束将是不好的做法。出于说明目的，先前的约束也从步骤3的0.4减小到步骤5的0.2，然后再减小。

以下命令产生与上一个绘图中所示相同的结果。OV约束从未激活，因为它与设定点一致变化，R．

x=mpcstate（MPCobj）；
-->假设添加到测量输出通道#1的输出干扰是集成白噪声。-->“mpc”对象的“Model.noise”属性为空。假设每个测量输出通道上都存在白噪声。
OPTobj=mpcmoveopt；对于i = 1:N y(i) = Plant.C*x.Plant;如果t（i）>=10 OPTobj.MVMax=1；结束OPTobj。OutputMax = r + 0.4;[u (i),信息]= mpcmove (MPCobj x, y (i), r, v, OPTobj);结束

标量值R+0.4替换中的第一个有限值MPCobj.OV（1）.Max向量和剩余的有限值进行调整以保持原始轮廓，即，这些值之间的数值差保持不变。R=1用于模拟，因此先前使用mpcmoveopt对象等价于命令

Max=[Inf，Inf，1.4，1.3，1.2]；

但是，使用mpcmoveopt对象涉及的计算开销要小得多。

提示

  • 如果一个变量在初始控制器设计中是不受约束的，你就不能使用约束mpcmoveopt. 控制器忽略任何此类规范。

  • 您不能从初始控制器设计中受约束的变量中移除约束。但是，您可以将其更改为一个大(或小)值，使其不太可能变为活动的。

另见

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在R2018b中引入

模型预测控制工具箱文档

金宝app

用Simulink实现自适应巡航控制器金宝app

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