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在Simulink中调整增益计划金宝app

通常,增益调度控制器是固定的单环或多环控制结构,其中控制器增益随工作条件而变化。增益计划将描述当前操作条件的调度变量转换为适当的控制器增益。在仿真金宝app软件®,您可以使用查找表或MATLAB实现增益计划®功能。(见在Simulink中建模增益调度控制系统金宝app)。

如果你有金宝appSimulink控制设计™,你可以使用systune调整这些增益计划,使整个非线性系统满足您的设计要求。调优增益调度相当于为查找表数据确定适当的值或找到要嵌入到控件中的正确函数MATLAB函数块。为systune,将增益计划参数化为具有可调系数的调度变量的函数。

增益计划调优工作流

调优增益控制系统的一般工作流程是:

  1. 选择一组设计点,以充分覆盖您要调优的操作范围。一个设计点是一组描述特定操作条件的调度变量值。设计点的集合可以是规则的值网格,也可以是分散的集合。通常,您从几个设计点开始。如果您调优的系统在设计点上所达到的性能在设计点之间没有得到维护,请添加更多的设计点并重新调优。

  2. 获得一组描述所选设计点线性化植物动态的线性模型。获取线性模型数组的方法包括:

    • 在设计点网格中表示的每个金宝app操作条件下线性化Simulink模型。例如,如果每个设计点对应于一个稳态操作条件,您可以在每个设计点对装置进行修剪,并在结果的操作点线性化。或者,如果你的调度变量是时间,你可以线性化一系列的模拟快照。

    • 在设计点处对工厂的LPV模型进行抽样。

    有关更多信息,请参见增益调度控制器调谐的植物模型

  3. 创建一个slTuner接口用于调优Simulink。金宝app当您这样做时,您将线性模型的数组替换为植物,这样slTuner接口包含一组闭环可调模型,对应于每个设计点。有关更多信息,请参见slTuner接口中的多个设计点

  4. 将增益表建模为参数增益曲面。一个参数增益曲面是具有可调系数的基函数展开。对于一个向量σ对于调度变量,展开形式为:

    K σ K 0 + K 1 F 1 n σ + ... + K F n σ

    nσ)为归一化函数。用于使用systune,你用tunableSurface表示参数增益曲面Kσ).在slTuner为调优而创建的接口,请使用setBlockParam将产生的增益曲面与表示增益进度的块相关联。systune调整系数K0、……K所有的设计要点。

    有关更多信息,请参见参数化增益计划

  5. 指定您的调优目标TuningGoal对象。您可以指定应用于所有设计点或设计点的子集的调优目标。您还可以根据不同的设计点指定不同的调优目标。例如,您可能会定义一个最小增益裕度,该裕度随着特定调度变量的增加而变得越来越严格。

    有关指定随设计点变化的调优目标的信息,请参见根据操作条件更改要求

    有关指定调优目标的一般信息,请参见调优目标

  6. 使用systune调整控制系统。systune调优参数集,K0、……K,同时针对设计网格中的所有工厂模型(多模型调优)。

  7. 验证调优结果。您可以检查调谐增益曲面,并在每个设计点验证线性化系统的性能。然而,局部线性性能并不能保证非线性系统的整体性能。因此,使用调谐增益调度执行基于模拟的验证是很重要的。

    有关更多信息,请参见验证增益控制系统

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