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改进Mu合成结果

有时可以改进鲁棒控制器综合的结果musyn.即使默认选项产生良好的结果,通过改变某些选项,您可能能够:

  • 找到一个具有更好鲁棒性能的控制器。

  • 找到一个具有类似鲁棒性能的低阶控制器。

考虑尝试一下这里描述的几种技术,看看您获得的结果是否来自musyn可以改善。

混合,μ真实不确定性综合

默认情况下,musyn将所有的不确定性视为复杂的不确定性,即使是那些由实参数表示的不确定性。为尿素的块,musyn假设每个实参数都有一个虚部,虚部的变化量与实部的变化量相同。这种假设简化了计算,但对系统的稳健性能给出了更保守的估计。

当你有真正的不确定性时,你可以用混合,μ合成,它明确地考虑了一些不确定参数局限于实值这一事实。尝试使用混合,μ综合,看看它是否改善性能相对于你得到的控制器没有它。

使用混合-μ合成、设置“MixedMU”选择musynOptions“上”.举个例子,说明混合-的好处μ合成,看到基于混合mu综合的弹簧-质量-阻尼系统控制

混合,μ综合使计算复杂化,可以产生高阶控制器。的技术减少控制器顺序可以帮助简化结果控制器。

减少控制器顺序

对于非结构控制器设计,musyn可以返回相对高阶的控制器。musyn使用由有理函数拟合的频率相关缩放矩阵。(见D-K迭代过程.)适应缩放所需的顺序和系统中不确定块的数量决定了最终优化控制器的顺序。因此,在使用musyn对于一个初始的鲁棒控制器设计,它可以是有用的搜索一个低阶控制器,达到类似的鲁棒性能。在获取低阶控制器的方法中,可以:

减少返回控制器的顺序

一种技术是使用模型简化命令来减少控制器musyn返回,并找到获得类似性能的最低阶近似。有关说明此方法的示例,请参见musynperf参考页面。

即使你获得的初始控制器musyn不能以保持鲁棒性能的方式简化,可能存在实现相同性能的低阶控制器。考虑尝试其他的技术,看看是否变化的参数musyn计算可以帮助您找到这样的控制器。

低阶固定结构控制器

这种方法利用了musyn调整固定结构控制器。假设你使用musyn设计一个全订单的集中控制器K对于一个不确定的植物Pn mea测量信号和ncont控制信号。您可以创建顺序较低的固定顺序、可调状态空间模型K,并使用musyn再次调整模型的自由参数。如果新控制器的鲁棒性能接近于非结构化控制器,请使用更低阶可调状态空间模型再次尝试。例如,假设K是10阶控制器返回musyn的植物P.下面的命令通过与可调控制器形成闭环不确定系统,并将其传递给,来创建和调整五阶状态空间控制器musyn

C0 =可调参数(“C0”5 n mea ncont);CL0 =融通(P, C0);(CL, CLperf信息)= musyn (CL0);

有关一个简单的示例,请参见固定结构控制器的鲁棒整定musyn参考页面。

降低最大比例阶

对于每一个迭代,musyn使每个条目符合DG用自动选择顺序的有理函数缩放矩阵。这些函数的阶数越高,得到的控制器的阶数就越高。缺省情况下,最大订单为5D缩放,2表示G缩放矩阵。如果这些默认值产生了具有良好健壮性能的控制器,请尝试降低最大顺序,看看是否musyn返回具有类似性能的低阶控制器。要更改最大顺序,请使用“FitOrder”选择musynOptions

对角线缩放重复块

如果你的系统有重复的不确定参数,你可以限制DG缩放,所以它们是对角的,这可以导致一个低阶非结构控制器。有关更多信息,请参见重复的参数块

重复的参数块

在给定的模型中,一个不确定参数可能出现多次。例如,下面的代码创建了一个不确定状态空间模型,其中每个不确定参数都出现了两次p1p2

p1 =尿素的(“p1”10);p2 =尿素的(“p2”3);A = [-p1 p2;0 -p1];B = [p2;p2);C = [1 0;1 1];D = (0, 0);sys = ss (A, B, C, D)
sys =不确定连续时间状态空间模型,具有2个输出,1个输入,2个状态。p1:不确定实数,标称= 10,可变性=[-1,1],2个事件p2:不确定实数,标称= 3,可变性=[-1,1],2个事件NominalValue"查看标称值,"get(sys)"查看所有属性,"sys. value "查看所有属性。“不确定性”与不确定因素相互作用。

不确定参数的多次出现可以增加有理拟合函数的阶数DG落下的石块。因此,它们可以增加控制器返回的状态数musyn.你可以通过以下几种方式缓解重复参数的影响:

使用对角线落下的石块

默认情况下,musyn的默认使用全矩阵DG重复块的缩放。全比例矩阵在对角线上和对角线外都可以有频率相关的项。拟合所有这些条目会导致较高的控制器顺序。如果musyn相反,采用对角缩放,则需要更少的独立拟合函数,这可以降低控制器的阶数。

对角线缩放,等价于将每个重复的块视为不确定参数的独立实例。因此,完全扩展不那么保守,可以产生更好的健壮性能。然而,为了减少控制器的顺序,您可以尝试对角缩放,看看是否musyn仍然可以找到一个适当的控制器使用更保守的估计μ上界。

要指定重复块的对角线缩放,请使用“FullDG”选择musynOptions

减少植物的重复

使用简化在调用之前减少工厂中重复参数的数量musyn.的简化命令试图删除不确定块的冗余实例。

使用systune

如果你有超过5个不确定参数的重复实例,并且没有动态不确定性(没有ultidyn块),考虑使用systune而不是musyn.的systune命令调优固定结构控制器元素。它可以执行鲁棒控制器整定,而不会因大量重复块而导致退化。有关执行健壮调优的方法的更多信息systune,请参阅健壮的调优方法

另请参阅

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