主要内容

验证增益预定的控制系统

调优的增益计划需要仔细验证。调优过程只在每个设计点附近保证适当的性能。此外,调优忽略了工厂状态变量和调度变量之间的动态耦合(参见中4.3节“隐藏耦合”)[1])。验证的最佳实践包括:

  • 检查调谐增益表面,以确保它们是平滑的和良好的表现。

  • 根据所有设计点上的系统响应可视化调优目标。

  • 检查设计点之间调谐控制系统的线性性能。

  • 验证在仿真完整非线性系统中的增益计划。

检查更密集电网上的线性性能σ比你用于设计的价值。如果设计点之间没有保持足够的线性性能,您可以添加更多的设计点并重新调整。

执行非线性仿真,驱动闭环系统通过其整个操作范围。特别注意导致调度变量快速变化的操纵。

检查调谐增益曲面

调优之后,将调优的增益作为调度变量的函数进行检查,以确保它们在操作范围内是平滑的和行为良好的。可视化调谐增益表面使用Viewsurf.命令。

可视化调整目标

使用调整目标图来可视化您的设计要求,以防止调谐控制系统的线性响应。调整目标绘图以图形方式显示,满足或违反调整目标的位置和违反。此可视化可让您检查控制系统是否有理想性能的接近程度。它还可以帮助您确定调谐的问题,并提供有关如何提高您设计的线索。

有关使用调优目标图的一般信息,请参见可视化调整目标.对于增益预定的控制系统,您可以生成的调整目标绘图viewgoal.提供其他信息,帮助您评估每个调优目标对结果的影响。

修复了调整目标

对于适用于多个设计点的固定调优目标,viewgoal.绘制所有这些设计点上的相关系统响应。例如,假设您调优SLTUNER.界面,英石,rct_CSTR描述的模型化学反应器的进度控制.您可以使用viewgoal.看看这个例子中的五个设计点如何满足增益目标R3..得到的曲线显示了所有五个设计点的相关增益配置文件。单击显示显示变量相应值的显示的任何增益行CR.

ViewGoal(R3,St)

不同的调整目标

您创建的不同目标改变戈尔在每个设计点应用不同的目标响应。当您使用ViewGoal来检查不同目标时,绘图最初在设计网格中的第一个设计点显示目标和调谐响应。例如,假设您调整控制系统英石在两个调度变量的设计网格上,使用不同的目标RV.这在整个网格上变化。调整后,检查RV.

圣viewGoal (Rv)

点击改变打开滑块,让您选择要查看目标和调谐响应的设计点。

检查线性性能

除了检查与调谐目标相关的线性响应外,检查系统的其他线性响应,以确保行为是合适的。您可以通过提取和绘制系统响应(如通常所述验证调谐控制系统

对于增益预定的系统,良好的做法是检查在操作点的密集网格上的线性性能比您用于设计的密集电网。如果系统在设计点之间没有保持足够的线性性能,那么您可以添加更多的设计点并重新调整。

验证非线性系统增益调度

因为Systune.调整在每个设计点处获得的线性化的增益计划,重要的是测试调整导致全非线性系统的模拟。执行非线性仿真,驱动闭环系统通过其整个操作范围。特别注意导致调度变量快速变化的操纵。

在调优SLTUNER.接口,使用writeblockvalue.向Simulink写入调优的控制器参数金宝app®这种模拟模型。此命令可以将调整增益计划写入查找表块,矩阵插值块,和MATLAB函数您指定了一个块tunableSurface参数化。

查找表

查找表块和矩阵插值块,writeblockvalue.在块中指定的断点处自动计算调谐增益面。这些断点不需要与用于调优的设计点相同。因为tunableSurface以参数形式描述增益调度,writeblockvalue.可以在任何调度变量值下评估增益。

如果您已经返回了设计点的子集,您可以使用WriteLookuplapleata.更新查找表数据的一部分,同时留下其余的完整。

MATLAB函数块

用于实现的增益计划MATLAB函数块,writeblockvalue.自动生成matlab.®编码并将其推到块中。生成的MATLAB函数取调度变量并返回由调谐参数表达式给出的增益值tunableSurface.要看到这个MATLAB代码为一个特定的增益面,使用Codegen.命令。

参考文献

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

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