在Simulink - MATLAB和Simulink - MathWorks 金宝appBenelux中建立增益调度控制系统模型gydF4y2Ba

模型增益调度控制系统gydF4y2Ba金宝app

在仿真金宝app软件gydF4y2Ba^®gydF4y2Ba，您可以模拟增益预定的控制系统，其中控制器增益或系数取决于调度变量，例如时间，操作条件或模型参数。Control System Toolbox™中的线性参数变化块库可让您实现具有变量增益的公共控制系统元素。使用块如查找表或gydF4y2BaMatlab功能gydF4y2Ba实现增益计划的块，它给出了这些增益对调度变量的依赖性。gydF4y2Ba

在Simulink中建模增益调度控制系统:金宝appgydF4y2Ba

确定调度变量以及在模型中表示它们的信号。例如，如果您的系统是巡航飞机，则调度变量可能是飞机的入射角和空速。gydF4y2Ba
使用查找表块或agydF4y2BaMatlab功能gydF4y2Ba块来实现依赖于调度变量的增益或系数。如果你没有查找表值或MATLABgydF4y2Ba^®gydF4y2Ba用于增益计划的表达式，满足您的性能要求，您可以使用gydF4y2BasystunegydF4y2Ba调优。看到gydF4y2Ba在Simulink中调整增益计划金宝appgydF4y2Ba．gydF4y2Ba
用增益预定的元素替换普通控制元素。例如，代替固定系数PID控制器，使用agydF4y2Ba不同的PID控制器gydF4y2Ba块，其中增益调度决定PID增益。gydF4y2Ba
根据需要添加调度逻辑并保障到您的模型。gydF4y2Ba

型号预定收益gydF4y2Ba

增益计划将调度变量的当前值转换为控制器增益。有几种方法可以在Simulink中实现增益计划。金宝appgydF4y2Ba

实现查找表的可用块包括：gydF4y2Ba

查找表 - agydF4y2Ba查找表gydF4y2Ba是断点和相应增益值的列表。当调度变量落在断点之间时，查找表在相应的增益之间插入。使用下面的块来实现增益计划作为查找表。gydF4y2Ba
- 1-D查找表gydF4y2Ba，gydF4y2Ba2-D查找表gydF4y2Ba，gydF4y2Ba一天的查找表gydF4y2Ba—对于依赖于一个、两个或多个调度变量的标量增益。gydF4y2Ba
- 矩阵插值gydF4y2Ba-对于依赖于一个、两个或三个调度变量的矩阵值增益。(这个块在gydF4y2Ba金宝app仿真软件临时演员gydF4y2Ba图书馆。)gydF4y2Ba
Matlab功能gydF4y2Ba块 - 当您有一个与调度变量相关的功能表达式时，使用agydF4y2BaMatlab功能gydF4y2Ba块。如果表达式是一个平滑的函数，使用MATLAB函数可以导致比查找表更平滑的增益变化。此外，如果您使用代码生成产品，例如gydF4y2Ba金宝app仿真软件编码器™gydF4y2Ba为了在硬件中实现控制器，MATLAB函数可以比查找表实现更有效的内存。gydF4y2Ba

您可以使用gydF4y2BasystunegydF4y2Ba调整增益计划实现为查找表或MATLAB函数。看到gydF4y2Ba在Simulink中调整增益计划金宝appgydF4y2Ba．gydF4y2Ba

控制器的预定增益gydF4y2Ba

例如，模型gydF4y2Barct_CSTRgydF4y2Ba包括PI控制器和超前补偿器，其中控制器增益实现为查找表使用gydF4y2Ba1-D查找表gydF4y2Ba块。打开模型并检查控制器。gydF4y2Ba

open_system (fullfile (matlabroot,gydF4y2Ba“例子”gydF4y2Ba，gydF4y2Ba'controls_id'gydF4y2Ba，gydF4y2Ba'主要的'gydF4y2Ba，gydF4y2Ba“rct_CSTR.slx”gydF4y2Ba）））gydF4y2Ba

这俩gydF4y2Ba浓缩控制器gydF4y2Ba和gydF4y2Ba温度控制器gydF4y2Ba块的gydF4y2BaCstr.gydF4y2Ba植物输出，gydF4y2BaCrgydF4y2Ba，作为输入。这个值既是系统的被控变量，也是控制器动作所依赖的调度变量。双击gydF4y2Ba浓缩控制器gydF4y2Ba块。gydF4y2Ba

该块是PI控制器，其中比例增益gydF4y2Bakp.gydF4y2Ba和积分商获得gydF4y2Baki.gydF4y2Ba是通过提供调度参数来确定的吗gydF4y2BaCrgydF4y2Ba成一个gydF4y2Ba1-D查找表gydF4y2Ba块。类似地,gydF4y2Ba温度控制器gydF4y2Ba块包含作为查找表实现的三个增益。gydF4y2Ba

常用控制元件的增益调度等效gydF4y2Ba

使用gydF4y2Ba线性参数不同gydF4y2Ba块库的控制系统工具箱，以实现具有可变参数或系数的通用控制元素。这些块提供公共元素，其中增益或参数可作为外部输入。下表列出了这些块的一些应用程序。gydF4y2Ba

块gydF4y2Ba	应用gydF4y2Ba
不同的低通滤波器gydF4y2Ba 离散变化的低通gydF4y2Ba	使用这些块来实现巴特沃斯低通滤波器，其中截止频率随调度变量而变化。gydF4y2Ba
不同的陷波滤波器gydF4y2Ba 离散的不同等级gydF4y2Ba	使用这些块来实现陷波滤波器，陷波频率、宽度和深度随调度变量而变化。gydF4y2Ba
不同的PID控制器gydF4y2Ba 离散变化的PIDgydF4y2Ba 改变2dof pid.gydF4y2Ba 离散变2DOF PIDgydF4y2Ba	的预配置版本gydF4y2BaPID控制器gydF4y2Ba和gydF4y2BaPID控制器（2DOF）gydF4y2Ba块。使用它们来实现PID控制器，其中PID增益因调度变量而异。gydF4y2Ba
不同的传递函数gydF4y2Ba 离散变化传递函数gydF4y2Ba	使用这些块来实现任何顺序的传递函数，其中分子和分母的多项式系数随调度变量而变化。gydF4y2Ba
不同状态空间gydF4y2Ba 离散变状态空间gydF4y2Ba	使用这些块来实现状态空间控制器，其中gydF4y2Ba一个gydF4y2Ba，gydF4y2BaBgydF4y2Ba，gydF4y2BaCgydF4y2Ba，和gydF4y2BaDgydF4y2Ba矩阵随调度变量而异。gydF4y2Ba
不同的观察者形式gydF4y2Ba 离散变观测器形式gydF4y2Ba	使用这些块来实现增益调度观测器形式的状态空间控制器，例如LQG控制器。在这样的控制器中gydF4y2Ba一个gydF4y2Ba，gydF4y2BaBgydF4y2Ba，gydF4y2BaCgydF4y2Ba，gydF4y2BaDgydF4y2Ba矩阵、状态反馈增益矩阵和状态观测器增益矩阵随调度变量的变化而变化。gydF4y2Ba

增益计划的陷波滤波器gydF4y2Ba

例如，下图中的子系统使用agydF4y2Ba不同的陷波滤波器gydF4y2Ba块来实现其陷波频率作为两个调度变量的函数变化的滤波器。给出了陷波频率与调度变量之间的关系gydF4y2BaMatlab功能gydF4y2Ba．gydF4y2Ba

增益预定的PI控制器gydF4y2Ba

作为另一个例子，以下子系统是增益计划的离散时间PI控制器，其中比例和积分增益都取决于相同的调度变量。该控制器使用gydF4y2Ba1-D查找表gydF4y2Ba块以实现增益计划。gydF4y2Ba

矩阵值获得时间表gydF4y2Ba

你也可以在Simulink中实现矩阵值增益调度。金宝app矩阵值增益调度接受一个或多个调度变量，并返回一个矩阵而不是标量值。例如，假设你想实现一个时变的LQG控制器:gydF4y2Ba

$\begin{matrix} dgydF4y2Ba {xgydF4y2Ba}_{egydF4y2Ba} ＝gydF4y2Ba 一个gydF4y2Ba {xgydF4y2Ba}_{egydF4y2Ba} +gydF4y2Ba BgydF4y2Ba ugydF4y2Ba +gydF4y2Ba lgydF4y2Ba （gydF4y2Ba ygydF4y2Ba -gydF4y2Ba CgydF4y2Ba {xgydF4y2Ba}_{egydF4y2Ba} -gydF4y2Ba DgydF4y2Ba ugydF4y2Ba ）gydF4y2Ba \\ ugydF4y2Ba ＝gydF4y2Ba -gydF4y2Ba KgydF4y2Ba {xgydF4y2Ba}_{egydF4y2Ba} ，gydF4y2Ba \end{matrix}$

一般来说，状态空间矩阵在哪里gydF4y2Ba一个gydF4y2Ba，gydF4y2BaBgydF4y2Ba，gydF4y2BaCgydF4y2Ba，和gydF4y2BaDgydF4y2Ba，状态反馈矩阵gydF4y2BaKgydF4y2Ba，以及观察者增益矩阵gydF4y2BalgydF4y2Ba一切都随时间而变化。在这种情况下，时间是调度变量，增益调度决定了给定时间下矩阵的值。gydF4y2Ba

在Simulin金宝appk模型中，您可以使用以下方式实现Matrix值增益计划gydF4y2Ba

Matlab功能gydF4y2Bablock - 指定采用调度变量的MATLAB函数并返回矩阵值。gydF4y2Ba
矩阵插值gydF4y2Bablock—指定查找表，将矩阵值与每个调度变量断点关联起来。在断点之间，块插入矩阵元素。(这个块在gydF4y2Ba金宝app仿真软件临时演员gydF4y2Ba图书馆。)gydF4y2Ba

对于LQG控制器，使用gydF4y2BaMatlab功能gydF4y2Ba块或gydF4y2Ba矩阵插值gydF4y2Ba块实现时变矩阵作为a的输入gydF4y2Ba不同的观察者形式gydF4y2Ba块。例如：gydF4y2Ba

在这个实现中，每个时变矩阵被实现为gydF4y2BaMatlab功能gydF4y2Ba块在其中相关函数采用模拟时间并返回适当尺寸的矩阵。gydF4y2Ba

你gydF4y2Ba可以调整矩阵值的增益计划实现gydF4y2BaMatlab功能gydF4y2Ba块或gydF4y2Ba矩阵插值gydF4y2Ba块。然而，要调一调gydF4y2Ba矩阵插值gydF4y2Ba块，必须设置gydF4y2Ba模拟使用gydF4y2Ba来gydF4y2Ba解释执行gydF4y2Ba．看到gydF4y2Ba矩阵插值gydF4y2Ba块参考页面以获取有关仿真模式的信息。gydF4y2Ba

自定义增益预定控制结构gydF4y2Ba

您还可以使用计划增益来构建自己的控制元素。例如，模型gydF4y2Barct_CSTRgydF4y2Ba包括一个增益调度超前补偿器，它有三个依赖于调度变量的系数，gydF4y2BaCRgydF4y2Ba．要查看该补偿器是如何实现的，请打开模型并检查gydF4y2Ba温度控制器gydF4y2Ba子系统。gydF4y2Ba

在这里，整体收益gydF4y2Bakt.gydF4y2Ba，零点位置gydF4y2Ba一个gydF4y2Ba和杆子位置gydF4y2BabgydF4y2Ba每个都实现为1-d查找表，它将调度变量作为输入。查找表直接进入产品块。gydF4y2Ba

增益计划的可调性gydF4y2Ba

查找表或gydF4y2BaMatlab功能gydF4y2Ba实现可调增益计划的块gydF4y2BasystunegydF4y2Ba，它最终必须满足以下两种情况:gydF4y2Ba

线性参数变化块库中的块。gydF4y2Ba
一个gydF4y2Ba产品gydF4y2Ba将增益应用于给定信号的块。例如，如果gydF4y2Ba产品gydF4y2Ba块作为输入的输入增益gydF4y2BaggydF4y2Ba（gydF4y2Baα.gydF4y2Ba)和一个信号gydF4y2BaugydF4y2Ba（gydF4y2BatgydF4y2Ba），然后块的输出信号是gydF4y2BaygydF4y2Ba（gydF4y2BatgydF4y2Ba)=gydF4y2BaggydF4y2Ba（gydF4y2Baα.gydF4y2Ba）gydF4y2BaugydF4y2Ba（gydF4y2BatgydF4y2Ba）gydF4y2Ba．gydF4y2Ba

在查找表或之间可以有一个或多个以下块gydF4y2BaMatlab功能gydF4y2Ba块和gydF4y2Ba产品gydF4y2Ba块或参数变化块：gydF4y2Ba

获得gydF4y2Ba
偏见gydF4y2Ba
在线性域中等价于单位增益的块，包括:gydF4y2Ba
- 运输延迟gydF4y2Ba，gydF4y2Ba变量传输延迟gydF4y2Ba
- 饱和gydF4y2Ba，gydF4y2Ba死区gydF4y2Ba
- 速度限制器gydF4y2Ba，gydF4y2Ba率过渡gydF4y2Ba
- 量化器gydF4y2Ba，gydF4y2Ba内存gydF4y2Ba，gydF4y2Ba零级举行gydF4y2Ba
- 极大极小gydF4y2Ba
- 数据类型转换gydF4y2Ba
- 信号规格gydF4y2Ba
开关模块,包括:gydF4y2Ba
- 转变gydF4y2Ba
- 多端口交换机gydF4y2Ba
- 手动开关gydF4y2Ba