在运行时改变输入和输出边界

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这个例子展示了如何在实时控制中改变输入和输出饱和限制。对于命令行和Simulink®模拟，您可以在每个控制金宝app间隔指定更新的输入和输出约束。MPC控制器然后将输入和输出信号保持在指定的范围内。

有关在运行时更新线性约束的详细信息，请参见在运行时更新约束．

创建工厂模型和MPC控制器

定义一个具有采样时间的SISO离散时间单元Ts．

Ts = 0.1;plant = c2d(tf(1，[1 .8 3])，Ts);[A,B,C,D] = ssdata(植物);

创建具有指定预测范围的MPC控制器，p，控制视界，c，采样时间，Ts．使用植物作为内部预测模型。

P = 10;M = 4;mpcobj = mpc(plant,Ts,p,m);

- - - >“权重。属性为空。假设默认值为0.00000。- - - >“权重。属性为空。假设默认为0.10000。- - - >“权重。OutputVariables属性为空。假设默认值为1.00000。

指定控制器调优权重。

mpcobj.Weights.MV = 0;mpcobj.Weights.MVrate = 0.5;mpcobo . weights . ov = 1;

对于本例，被操作变量的上界和下界，以及输出变量的上界在运行时都是变化的。为此，您必须首先在MPC控制器对象中为这些约束定义初始虚拟有限值。为MV。最小值，MV。马克斯,机汇。马克斯．

类在运行时更改这些约束mpcmoveopt对象的命令行或相应的输入信号到MPC控制器块。

mpcobj.MV.Min = 1;mpcobj.MV.Max = 1;mpcobj.OV.Max = 1;

使用Simulink模拟模型金宝app

打开Sim金宝appulink模型。

mdl =“mpc_varbounds”；open_system (mdl)

在该模型中，输入最小和最大约束端口(umin而且umax)和输出最大约束端口(ymax)使能MPC Controller块。由于最小输出边界是无约束的，因此ymin输入端口被关闭。

配置输出设定值，裁判，模拟持续时间，尖．

Ref = 1;尖= 20;

运行模拟，并查看I/O范围内的输入和输出响应。

(mdl sim (mdl) open_system (' /我/ / O '])

——>转换“模型”。属性到状态空间。假设添加到测量输出通道#1的输出扰动是集成白噪声。——>”模式。“噪音”属性为空。假设每个测量输出都有白噪声。

在命令行模拟模型

指定设备和控制器的初始状态。

x = 0 (size(B,1)，1);XMPC = mpcstate(mpcobj);

将MPC控制器的闭环输出、操纵变量和状态轨迹存储在数组中YY，UU,XX,分别。

Yy = [];Uu = [];Xx = [];

创建一个mpcmoveopt对象，用于指定运行时绑定值。

选项= mpcmoveopt;

运行模拟循环。

为t = 0:圆(尖/Ts)存储工厂状态。Xx = [Xx;x];计算和存储工厂产量。没有直接的馈通%从输入到输出。y = C*x;Yy = [Yy;y ');从Simulink输出的数据中获取参考信号值金宝app%的模拟。ref = yout.Data(t+1,2);更新输入和输出边界。为了保持一致性，请使用%由Simulink仿真输出的约束值。金宝app选项。MVMin = uout.Data(t+1,2);选项。MVMax = uout.Data(t+1,3);选项。OutputMax = yout.Data(t+1,3);计算MPC控制动作。U = mpcmove(mpcobj,xmpc,y,ref，[]，options);更新工厂状态，存储输入信号值。x = A*x + B*u;Uu = [Uu;u ');结束

比较模拟结果

绘制来自Simulink和命令行模拟的输入和输出信号，以及不断变化的输入和输出边界。金宝app

图subplot(1,2,1) plot(0:Ts:Tsim，[UU uout.Data(:，1) uout.Data(:，2) uout.Data(:，3)])网格标题(“输入”)传说(命令行输入的，模金宝app型输入的，“下限”，.．.“上界”，“位置”，“东南”) subplot(1,2,2) plot(0:Ts:Tsim，[YY yout.Data(:，1) yout.Data(:，3)])“输出”)传说(的命令行输出，模金宝app型输出的，“上界”，.．.“位置”，“东南”）

命令行和Simulink模拟的结果是相同的。金宝appMPC控制器将输入和输出信号保持在指定的范围内，因为在整个模拟过程中约束条件会发生变化。

bdclose (mdl)

另请参阅

MPC控制器