选择采样时间和地平线

采样时间

持续时间

推荐的做法是选择控制间隔的持续时间(控制器属性Ť<小号ub>小号)开始,然后拿着它恒定,你调其他控制器参数。如果它成为明显的是,当初的选择是穷人,你可以修改Ť<小号ub>小号。如果这样做,您可能需要重新调整其他设置。

定性,Ť<小号ub>小号降低,抑制未知干扰通常会提高,然后高原。该Ť<小号ub>小号性能稳定的值取决于工厂的动态特性。

然而,由于Ť<小号ub>小号变小,计算工作量显着增加。因此,最优选择是性能和计算工作量的平衡。

在模型预测控制,预测范围,p也是一个重要的考虑因素。如果选择持有预测期限(产品)p*Ť<小号ub>小号)不变,p必须反比变化Ť<小号ub>小号。许多数组大小是成比例的<小号pan class="emphasis">p。因此,<小号pan class="emphasis">p的增加,所述控制器存储器的要求和QP溶液时间的增加。

选择时请考虑以下几点Ť<小号ub>小号

  • 作为一个粗略的指导,集Ť<小号ub>小号期望的闭环响应时间在10和25%之间的最小的%。

  • 至少运行一次仿真,看看未测量的干扰抑制是否显著改善时Ť<小号ub>小号减半。如果是这样,考虑修改Ť<小号ub>小号

  • 对于过程控制,Ť<小号ub>小号>> 1 s是常见的,尤其是当MPC监督下级单回路控制器。其他应用,如汽车或航空航天,可以要求Ť<小号ub>小号< 1 s。如果实时求解QP所需的时间超过了期望的控制区间,则考虑明确MPC选择。

  • 对于有时滞的植物,建模时滞所需的状态变量的数量与时间成反比Ť<小号ub>小号

  • 对于开环不稳定的植物,如果p*Ť<小号ub>小号过大,从而使得植物阶跃响应此量的时间期间变得无限大,所需要的计算MPC关键参数变得不确定,生成错误消息。

单位

所述控制器从所述设备模型继承其时间单位。具体而言,控制器使用TIMEUNIT工厂模型LTI对象的属性。此属性默认为秒。

预测地平线

假设当前控制区间为ķ。该预测范围p,是在控制间隔优化其的MV时,MPC控制器必须由预测评估未来控制间隔的数目ķ

提示

  • 推荐的做法是选择p早在控制器设计,然后将其保持恒定,而调谐另一控制器设置,如成本函数的权重。换句话说,不要使用p控制器调优的调整。而是价值p控制器应该是内部稳定的,并且能够足够早地预见到违反约束的情况,以便采取纠正措施。

  • 如果期望的闭环响应时间为Ť并且所述控制间隔是Ť<小号ub>小号,试着p这样ŤpT<小号ub>小号

  • 工厂延迟对可能的闭环响应时间施加了一个下界。选择p因此。要检查是否有违反这个条件的,可以使用评论命令。

  • 推荐的做法是增加p直到进一步增加对性能的影响很小。如果工厂是开环不稳定,最大p是成为无穷大所需的植物的开环阶跃响应控制间隔的数目。p> 50很少是必须的,除非Ť<小号ub>小号太小。

  • 不利的植物特征与小组合p可以生成一个内部不稳定控制器。要检查这种情况下,使用评论命令,并增加p如果可能的话。如果p已经很大,考虑以下因素:

    • 增加Ť<小号ub>小号

    • 加大对MV的增量成本函数的权重。

    • 修改控制水平或使用MV阻塞(参见被控变量阻塞)。

    • 使用小p与终端加权近似LQR行为(参见终端重量和约束)。

控制范围

控制层,中,MV的数目在移动控制间隔进行优化ķ。控制层位于1和预测层之间p。默认值是= 2。无论您的首选,当控制器运行时,使用最优的MV在水平线的开始处移动,其他的都被丢弃。

提示

理由让<<p如下面所述:

  • 意味着更少的变量来在QP计算解决在每个控制时间间隔,这促进了更快的计算。

  • 如果工厂包括延迟,<p是必不可少的。否则,一些MV的举动很可能无法预测跨度结束之前影响任何设备输出,从而导致单数QP Hessian矩阵。要检查是否有违反这个条件的,可以使用评论命令。

  • 促进(但不保证)的内部稳定的控制器。

定义样本时间和范围

在创建对象时,可以定义样本时间、预测范围和控制范围MPC控制器在命令行。创建控制器后,mpcObj,你可以修改采样时间,并通过设置以下控制器属性的视野:

  • 采样时间 -mpcObj.Ts

  • 预测地平线,mpcObj.p

  • 控制层-mpcObj.m

此外,使用设计的MPC控制器,当<小号trong class="app">MPC设计应用程序,在<小号trong class="guilabel">调音选项卡,<小号trong class="guilabel">地平线节中,可以修改示例的时间和范围。

也可以看看

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