В этом примере показано, как сравнить несколько ответов контроллера с помощью MPC Designer. В частности, сравниваются контроллеры с различными конфигурациями выходных ограничений.
Создайте модель состояния и пространства завода и укажите типы сигналов MPC.
A = [-0.0285 -0.0014; -0.0371 -0.1476]; B = [-0.0850 0.0238; 0.0802 0.4462]; C = [0 1; 1 0]; D = zeros(2,2); plant = ss(A,B,C,D); plant = setmpcsignals(plant,'MV',1,'UD',2,'MO',1,'UO',2);
Откройте MPC Designer и импортируйте модель завода.
mpcDesigner(plant)
Приложение добавляет указанное производство в браузер данных вместе с контроллером по умолчанию. mpc1и сценарий моделирования по умолчанию, scenario1.
Сконфигурируйте сценарий моделирования отклонения возмущений.
В MPC Designer на вкладке MPC Designer щелкните Изменить сценарий > сценарий 1.
В диалоговом окне «Сценарий моделирования» задайте продолжительность моделирования 40 секунд.
В таблице Опорные сигналы (Reference Signals) в выпадающих списках Сигнал (Signal) выберите Constant для удержания уставок обоих выходов на их номинальных значениях.
В таблице Несмеренные возмущения в раскрывающемся списке Сигнал выберите Step. Используйте значения по умолчанию Время (Time) и Шаг (Step).
Этот сценарий моделирует единичное изменение шага в неизмеренном входном возмущении в течение 1 секунды.
Нажмите кнопку ОК.
Приложение запускает обновленный сценарий моделирования и обновляет графики ответа контроллера. На графиках Ответ на вывод (Output Response) контроллер по умолчанию возвращает измеренный выходной сигнал, MO1, к своему номинальному значению, однако действие управления вызывает увеличение неизмеренного выходного сигнала, UO1.
Предположим, что спецификации управления указывают, что такое увеличение неизмеренного возмущения нежелательно. Чтобы ограничить влияние неизмеренного возмущения, создайте контроллер с жестким ограничением вывода.
Примечание
На практике использование жестких ограничений вывода не рекомендуется. Такие ограничения могут создать невыполнимую задачу оптимизации, когда выходная переменная перемещается за пределы ограничений из-за возмущения.
В браузере данных в разделе «Контроллеры» щелкните правой кнопкой мыши mpc1и выберите «Копировать».
Приложение создает копию контроллера по умолчанию и добавляет ее в браузер данных.
Дважды щелкните на каждом контроллере и переименуйте его следующим образом.
Щелкните правой кнопкой мыши mpcHard и выберите Настроить (сделать текущим). Приложение добавляет mpcHard ответ контроллера на графики входного ответа и выходного ответа.
На вкладке «Настройка» в разделе «Контроллер» mpcHard выбирается в качестве текущего настраиваемого контроллера MPC.
В разделе «Проектирование» выберите «Зависимости».
В диалоговом окне «Ограничения» в разделе «Ограничения вывода» в столбце «Максимум» задайте максимальное ограничение вывода, равное 3 для неизмеренного выходного сигнала (UO).
По умолчанию все ограничения вывода являются мягкими, то есть контроллер может разрешить нарушения ограничения при вычислении оптимальных перемещений управления.
Чтобы сделать неизмеренное выходное ограничение жестким, щелкните Настройки смягчения ограничений (Constraint Softening Settings) и введите значение MaxECR, равное 0 для UO. Этот параметр устанавливает строгий предел на выходе контроллера, который не может быть нарушен.
Нажмите кнопку ОК.
Графики ответа обновляются для отражения нового mpcHard конфигурация. На графике «Ответ на вывод» (Output Response), на графике «UO1» (Output plot) mpcHard ответ ограничен максимумом 3. В качестве компромисса контроллер не может вернуть MO1 ответ на свое номинальное значение.
Совет
Если легенды графика блокируют ответные сигналы, можно перетащить легенды в различные местоположения.
Предположим, что отклонение MO1 от номинального значения слишком велико. Можно смягчить ограничение вывода для компромисса между двумя целями управления: MO1 отслеживание вывода и UO1 удовлетворенность ограничением.
На вкладке Настройка в разделе Анализ щелкните Сохранить контроллер, чтобы сохранить копию mpcHard в браузере данных.
В браузере данных в разделе «Контроллеры» переименовать mpcHard_Copy кому mpcSoft.
На вкладке Настройка в разделе Контроллер в выпадающем списке Контроллер MPC выберите mpcSoft в качестве текущего контроллера.
Приложение добавляет mpcSoft ответ контроллера на графики входного ответа и выходного ответа.
В разделе «Проектирование» выберите «Зависимости».
В диалоговом окне «Ограничения» в разделе «Ограничения вывода» введите значение MaxECR, равное 100 чтобы НВ смягчила ограничение.
Нажмите кнопку ОК.
Графики ответа обновляются для отражения нового mpcSoft конфигурация. На графике «Ответ на вывод» mpcSoft показывает компромисс между предыдущими ответами контроллера.
Для сравнения только двух контроллеров с ограничениями можно удалить контроллер без ограничений по умолчанию из графиков входных и выходных ответов.
На вкладке Конструктор MPC (MPC Designer) в разделе Результат (Result) щелкните Сравнить контроллеры (Compare Controllers) > mpcНет (None).
Приложение удаляет mpcNone отклики с графиков «Входной отклик» и «Выходной отклик».
В браузере данных можно переключить отображение любого контроллера, за исключением настраиваемого контроллера. В разделе Сравнить контроллеры (Compare Controllers) контроллеры с отображаемыми ответами обозначаются галочками.