Exponenta Banner
exponenta event banner

hinffi

Синтез H-бесконечности полной информации

свернуть все на странице

Синтез полной информации принимает, что у контроллера есть доступ и к вектору состояния, x и воздействие сигнализируют о w. Синтез с hinffi является двойной из проблемы полного контроля, покрытой hinffc. Для более общего случая выходной обратной связи, когда только выведенные измерения будут доступны, используйте hinfsyn.

Синтаксис

[K,CL,gamma] = hinffi(P,ncont)
[K,CL,gamma] = hinffi(P,ncont,gamTry)
[K,CL,gamma] = hinffi(P,ncont,gamRange)
[K,CL,gamma] = hinffi(___,opts)
[K,CL,gamma,info] = hinffi(___)

Описание

[K,CL,gamma] = hinffi(P,ncont) вычисляет закон -оптимального-управления H

u=K[xw]

для объекта P. Объект описан уравнениями пространства состояний:

dx=Ax+B1w+B2uz=C1x+D11w+D12u.

Здесь, w представляет входные параметры воздействия, и z представляет ошибку выходные параметры, которые будут сохранены маленьким.

ncont является количеством входных параметров управления u, который должен быть последними входными параметрами P. Матрица усиления K минимизирует H ∞ норма передаточной функции с обратной связью CL от воздействия, сигнализирует о w к сигналам ошибки z.

[K,CL,gamma] = hinffi(P,ncont,gamTry) вычисляет матрицу усиления для целевого уровня производительности gamTry. Определение gamTry может быть полезным, когда оптимальная достижимая производительность лучше, чем вам нужно для вашего приложения. В этом случае меньше оптимальное решение может иметь меньшие усиления и быть более численно хорошо подготовлено. Если gamTry не достижим, hinffi возвращает [] для K и CL и Inf для gamma.

[K,CL,gamma] = hinffi(P,ncont,gamRange) ищет область значений gamRange лучшую достижимую производительность. Задайте область значений с вектором формы [gmin,gmax]. Ограничение поисковой области значений может ускорить вычисление путем сокращения количества итераций, выполняемых, чтобы протестировать различные уровни производительности.

[K,CL,gamma] = hinffi(___,opts) задает дополнительные опции вычисления. Чтобы создать opts, используйте hinfsynOptions. Задайте opts после всех других входных параметров.

[K,CL,gamma,info] = hinffi(___) возвращает структуру, содержащую дополнительную информацию о H ∞ вычисление синтеза. Можно использовать этот аргумент с любым из предыдущих синтаксисов.

Входные параметры

свернуть все

Объект, заданный как модель LTI, такая как модель (ss) пространства состояний. Если P является обобщенной моделью в пространстве состояний с неопределенными или настраиваемыми блоками системы управления, то hinffi использует номинальную стоимость или текущее значение тех элементов.

Создайте P так, чтобы он имел разделенную форму

dx=Ax+B1w+B2uz=C1x+D11w+D12u.

Здесь, w представляет входные параметры воздействия, и z представляет ошибку выходные параметры, которые будут сохранены маленьким. Входные параметры управления ncont u являются последними входными параметрами.

Для получения информации об условиях, наложенных на матрицы объекта и как программное обеспечение обращается к ним, смотрите hinfsyn.

Количество входных сигналов управления на объекте, заданном как неотрицательное целое число. hinffi берет последние входные параметры объекта ncont в качестве управления u. Возвращенная матрица усиления K имеет ncont выходные параметры.

Целевой уровень производительности, заданный как положительная скалярная величина. попытки hinffi вычислить усиление матрицируют таким образом, что H ∞ системы с обратной связью не превышает gamTry. Если этот уровень производительности достижим, то возвращенная матрица усиления имеет gamma ≤ gamTry. Если gamTry не достижим, hinffi возвращает пустую матрицу.

Область значений производительности для поиска, заданного как вектор формы [gmin,gmax]. Команда hinffi тестирует только уровни производительности в той области значений. Это возвращает матрицу усиления с производительностью:

  • gamma ≤ gmin, когда gmin достижим.

  • gmin <gamma <gmax, когда gmax достижим и но gmin не.

  • gamma = Inf, когда gmax не достижим. В этом случае hinffi возвращает [] для K и CL.

Если вы знаете область значений выполнимых уровней производительности, указывая, что эта область значений может ускорить вычисление путем сокращения количества итераций, выполняемых hinffi, чтобы протестировать различные уровни производительности.

Дополнительные опции для вычисления, заданного как, опции возражают, что вы создаете использование hinfsynOptions. Доступные параметры включают отображающийся прогресс алгоритма в командную строку, выключая автоматическое масштабирование и регуляризацию, и задавая метод оптимизации. Для получения дополнительной информации смотрите hinfsynOptions.

Выходные аргументы

свернуть все

Матрица усиления, возвращенная как матрица или []. Матричными усилением размерностями является ncont-by-ny, где ny является количеством состояний плюс входные параметры воздействия номера P (входные параметры, не включенные в ncont).

Если вы предоставляете gamTry или gamRange, и заданные значения производительности не достижимы, то K = [].

Передаточная функция с обратной связью, возвращенная как пространство состояний (ss) объект модели или []. Возвращенным уровнем производительности gamma является H ∞ норма CL.

Если вы предоставляете gamTry или gamRange, и заданные уровни производительности не достижимы, то CL = [].

Производительность с обратной связью, возвращенная как неотрицательное скалярное значение или Inf. Этим значением является H ∞ норма CL. Если вы не обеспечиваете уровни производительности, чтобы протестировать использование gamTry или gamRange, то gamma является лучшим достижимым уровнем производительности.

Если вы обеспечиваете gamTry или gamRange, то gamma является фактическим уровнем производительности, достигнутым матрицей усиления, вычисленной для лучшего передающего уровня производительности, который пробует функция. Если заданные уровни производительности не достижимы, то gamma = Inf.

Дополнительные данные о синтезе, возвращенные как структура или [] (если заданный уровень производительности не достижим). info имеет следующие поля

Поле Описание
gamma

Уровень производительности, используемый, чтобы вычислить матрицу усиления K, возвратился как неотрицательный скаляр. Как правило, hinffi тестирует несколько целевых уровней производительности и возвращает матричное соответствие усиления лучшему передающему уровню производительности (см. раздел Algorithms hinfsyn для деталей). Значение info.gamma является верхним пределом фактической достигнутой производительности, возвращенной как выходной аргумент gamma.

X

Решение Riccati X ∞ для уровня производительности info.gamma, возвращенный как матрица. Для получения дополнительной информации смотрите раздел Algorithms hinfsyn.

Preg

Упорядоченный объект используется для вычисления hinffi, возвращенного как пространство состояний (ss) объект модели. По умолчанию hinffi автоматически добавляет дополнительные воздействия и ошибки к объекту, чтобы гарантировать, что это соблюдает определенные условия (см. раздел Algorithms hinfsyn). Поле info.Preg содержит получившуюся модель объекта управления.

Алгоритмы

Для получения информации об алгоритмах, используемых для H ∞ синтез, смотрите hinfsyn.

Ссылки

[1] Дойл, J.C. K. Перчаточник, П. Харгонекэр, и Б. Фрэнсис. "Решения пространства состояний стандартного H2 и H ∞ управляют проблемами". Транзакции IEEE на Автоматическом управлении, Vol 34, Номере 8, август 1989, стр 831–847.

Смотрите также

| |

Введенный в R2018b

Документация Robust Control Toolbox
Поддержка