主要内容

建模不确定性

处理和理解不确定性的影响是控制工程师的重要任务。减少某些形式的不确定性(初始条件、低频扰动)的影响,而不灾难性地增加其他主要形式(传感器噪声、模型不确定性)的影响是反馈控制系统的主要工作。

闭环稳定性是处理初始条件或任意小扰动下(始终存在的)不确定性的方法。

低频范围内的高增益反馈是处理未知偏差和干扰对过程输出的影响的一种方法。在这种情况下,必须在高频范围内使用滚转滤波器来处理反馈系统中的高频传感器噪声。

最后,增益和相位裕度等概念(及其概括)有助于量化稳定性和性能的敏感性模型不确定性,即控制输入如何直接影响反馈变量的不精确知识。

健壮控制的核心是一个概念不确定LTI系统。当系统增益或其他参数不能精确地知道,或者在给定范围内变化时,模型不确定性就会出现。实参数不确定性的例子包括不确定极点和零点位置以及不确定增益。你也可以有非结构化的不确定性,这意味着复杂的参数变化满足给定的幅度界限。

使用鲁棒控制工具箱™软件,您可以像MATLAB一样创建不确定的LTI模型®为鲁棒控制应用程序专门设计的对象。通过使用加法、乘法和除法组合子系统模型,以及Control System Toolbox™命令,可以构建复杂系统的模型反馈而且融通

鲁棒控制工具箱软件具有内置功能,允许您简单而自然地指定模型的不确定性。主要的组成部分,叫做不确定的因素(或不确定的控制设计模块)是不确定实参数和不确定线性定常对象。这些可以用来创建您的流程模型中模型不确定性的粗略、简单或详细、复杂的描述。

一旦制定,高级系统鲁棒性工具可以帮助您分析系统模型不确定性带来的闭环系统稳定性和性能的潜在退化。

鲁棒性分析工具概述

函数

描述

尿素的

创建不确定实参数。

ultidyn

创造不确定、线性、时不变的动态。

umargin

在反馈回路中建模不确定增益和相位。

号航空母舰

由不确定状态空间矩阵创建不确定状态空间对象。

ufrd

创建不确定频率响应对象。

loopsens

计算MIMO反馈连接的所有相关开闭环量。

diskmargin

计算一个多回路系统的一次环路以及MIMO增益和相位裕度,包括同步增益/相位裕度。

robgain

不确定系统的鲁棒性。

robstab

计算一个名义稳定的不确定系统的鲁棒稳定裕度。

wcgain

计算一个名义上稳定的不确定系统的最坏情况增益。

wcdiskmargin

计算最坏情况(超过不确定性)循环一次基于磁盘的增益和相位裕度。

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