基于MATLAB和Simulink的鲁棒控制器设计金宝app - 金宝app,下载188bet金宝搏,金宝搏官方网站

基于Mu综合的鲁棒控制器设计

的技术μ合成扩展的方法H_∞为不确定对象设计鲁棒控制器。您可以执行μ用参数不确定度，动态不确定度，或两者的植物的综合musyn命令。

musyn寻找使鲁棒性最小化的控制器H_∞闭环系统的性能。鲁棒H_∞性能,也叫μ，量化建模的不确定性如何影响反馈回路的性能。对象的细节μ它是如何计算的，请看Mu合成的稳健性能度量．

基本μ合成的工作流

您可以使用musyn:

合成“黑盒”非结构鲁棒控制器。
鲁棒地调优由可调组件(如PID控制器、状态空间模型和静态增益)组成的固定顺序或固定结构控制器。

μ非结构控制器的综合

μ非结构控制器的综合类似于带的控制器综合hinfsyn，除了工厂包含不确定性。与hinfsyn，你把你的问题作为反馈系统CL =融通(磷、钾),在那里P是植物和K是控制器要设计的。

图中:

w表示扰动输入。
u表示控件输入。
z表示要保持较小的错误输出。
y表示提供给控制器的测量输出。

你建造了不确定的植物P通过建立不确定系数的状态空间模型(尿素的或ucomplex)块，不确定的动态(ultidyn块),或两者兼而有之。建造测量输出的装置y是最后的输出，还是控制输入u是最后的输入。与hinfsyn，您可以选择使用表示控制目标的加权函数(环形滤波器)来增加设备的输入和输出。

然后把这株植物传给musyn，它寻找一个控制器K这最小化了健壮的H_∞性能．控制器作为状态空间模型返回。有关一个简单的示例，请参见非结构鲁棒控制器综合在musyn参考页面。

μ固定结构控制器的综合

您可以指定具有可调参数的固定控制器结构，而不是获得一个自由形式的状态空间模型。musyn然后调整这些参数以最小化鲁棒性H_∞系统性能。μ固定结构控制器的综合类似于控制器的整定hinfstruct，除了工厂包含不确定性。

将你的问题设置为固定结构μ综合，构造一个广义状态空间(一族)的不确定闭环系统模型。要做到这一点，你需要创建和互连:

数字LTI模型代表控制系统的固定组件
不确定控制设计模块如尿素的和ultidyn块代表植物的不确定成分
表示控制目标的可选LTI加权函数(环形整形过滤器)
可调控制设计块，如tunablePID，可调参数,tunableGain表示系统中可调的组件

有关如何构建这样一个模型的示例，请参见建立参数不确定的可调控制系统模型．

你将可调的，不确定的闭环模型传递给musyn，它寻找可优化鲁棒性的可调参数值H_∞从模型输入到输出的性能。有关一个简单的示例，请参见固定结构控制器的鲁棒整定在musyn参考页面。

如果你有Simulink金宝app^®你的控制系统模型，你可以使用slTuner用指定的不确定参数和可调块对模型进行线性化。然后使用getIOTransfer提取一个一族用于控制器设计的模型musyn．例如，请参见基于Simulink的鲁棒调谐模型不确定性金宝app．

解释μ合成的结果

musyn返回鲁棒控制器K(用于非结构化控制器调优)或一个调优版本的控制系统CL(用于固定结构控制器的调谐)。它还会返回最好的健壮性H_∞性能的CLperf输出参数。这个值告诉你，控制器返回musyn时，闭环系统的峰值增益保持在以下CLperf不确定性为1/CLperf在归一化单位。例如:

CLperf= 0.5意味着闭环增益在不确定性下保持在0.5以下，最多为输入模型中指定的不确定性的两倍。对于指定的不确定性，最坏情况下的增益通常较小。
CLperf= 2表示闭环增益在不确定度下保持在2以下，最大不确定度为中规定的一半CL．对于这个值，对于完全指定的不确定性的最坏情况增益可以大得多。它甚至可以是无限的，这意味着系统不能在指定的不确定性的全部范围内保持稳定。

有关此数量及其计算方法的详细信息，请参见Mu合成的稳健性能度量．

找到K，musyn使用一个迭代过程，称为D-K迭代．这个过程解决了一个缩放序列H_∞问题。频率相关的缩放，称为D和G缩放，利用不确定性结构。为了进行D-K迭代，musyn：

使用H_∞综合来找到使标称系统的闭环增益最小的控制器。
进行鲁棒性分析以估计鲁棒性H_∞闭环系统的性能。这个量用标量表示H_∞规范包括D和G落下的石块(D一步)。
找到一个新的控制器来最小化H_∞在步骤2中获得的规范K一步)。
重复步骤2和3，直到健壮的性能停止改善。

有关该算法如何工作的数学细节，请参见D-K迭代过程．

musyn为您提供了两种监视和解释算法进程的方法:默认显示和完整显示。

默认的`musyn`显示

默认情况下,musyn提供了一个简单的显示算法的进展在MATLAB^®命令窗口。例如:

DG-K迭代总结:------------------------------------------------------------------- 强劲的性能符合订单  ------------------------------------------------------------------- Iter K步峰μDG适合D G 1 100 5.747 - 6.394 10 4 2 10 6 3 5.221 3.433 4.607 2.682 2.263 2.627 10 4 4 1.987 1.687 2.18 10 6 5 10 8 6 1.079 1.087 1.09 1.287 1.192 1.377 1.076 10 8 71.046 1.055 8 6 8 1.049 1.024 1.044 10 6 9 1.045 1.022 1.039 8 6 10 1.004 1.023 1.033 8 6获得的最佳健壮性能:1.02

显示包括关于每个D-K迭代的信息。

K步column—对于第一次迭代，此值为H_∞控制器综合后闭环标称系统的性能。对于其余的迭代，这一列显示了缩放后的结果H_∞控制器综合后的范数。
峰μ列-性能强劲( $\bar{μ}$ ，一个上界μ)的控制器设计K步．
DG适合列,按比例缩小的H_∞安装后性能D和G有理函数的缩放。
合适的订单列——用于拟合该迭代中缩放的有理函数的阶数。如果系统只有复杂的不确定性，或者当“MixedMU”选择musynOptions被设置为“关闭”,然后musyn不适用G扩展。在这种情况下，只有D合适的顺序列出来。

如果你发现两者之间有很大的不同峰μ和DG适合值，这是一个标志musyn不能找到一个很好的适合缩放。在这种情况下，您可以尝试使用“FitOrder”选择musynOptions．

其他改善结果的方法，请看改进Mu合成结果．

完整的`musyn`显示

通过设置，您可以获得关于D-K迭代进程的更详细的视图“显示”选择musynOptions来“全部”．如果你打开显示屏，那么musyn在每次D-K迭代后暂停，以便查看迭代的详细结果。除了在默认musyn显示，充分显示:

显示控制器综合的详细计算信息(K步骤)当前迭代的。有关非结构化控制器，请参见hinfsyn有关此显示的信息。关于固定结构控制器，请参见hinfstructOptions．
显示适合的信息D落下的石块,G缩放当前迭代(如果有的话)。信息包括每个不确定块尺度的拟合顺序。它还包括一个适合度评分。分数小于或等于1表示完全适合μ合成。
生成图形，让您可视化D和G适合，适合前的稳健性能，和比例H_∞拟合后的性能。检查这些图可以帮助您确定最大拟合顺序是否足够高，以捕获缩放中所有依赖频率的变化(参见FitOrder选择musynOptions的更多信息)。

的D适合或D、G适合图中显示了缩放数据和相应的有理拟合。

使用单选按钮选择要检查的缩放:

D(对角线)的对角元素的大小D落下的石块。
D (offdiagonal)表示非对角元素的幅值和相位D落下的石块。当系统重复出现不确定的块时，可以使用此图。(见“FullDG”选择musynOptions为更多的信息。)
詹显示的大小和相位G落下的石块。G只有当存在真正的不确定性和MixedMU选择musynOptions是“上”．看到改进Mu合成结果．