Как правило, контроллеры, планируемые по усилению, являются фиксированными одноконтурными или многофазными структурами управления, в которых усиления контроллера варьируются в зависимости от условий работы. График усиления преобразует переменные планирования, которые описывают текущее рабочее условие, в соответствующие усиления контроллера. В Simulink®, можно реализовать графики усиления с помощью интерполяционных таблиц или MATLAB® функций. (См. Модель систем управления по расписанию усиления в Simulink.)
Если у вас есть Simulink Control Design™, вы можете использовать
systune настроить эти графики усиления так, чтобы полная нелинейная система соответствовала вашим проектом требованиям. Настройка расписаний усиления равносильна идентификации соответствующих значений для данных интерполяционной таблицы или нахождению правильной функции для встраивания в блок MATLAB Function. Для systune, вы параметризоваете графики усиления как функции переменных планирования с настраиваемыми коэффициентами.
Общий рабочий процесс настройки систем управления с запланированным коэффициентом усиления:
Выберите набор проекта точек, которые адекватно покрывают рабочую область значений, над которой вы настраиваете. design point является набором значений переменных планирования, которые описывают конкретное рабочее условие. Набор проекта точек может быть регулярной сеткой значений или рассеянным набором. Как правило, вы начинаете с нескольких проектных точек. Если эффективность, которую ваша настроенная система достигает в проектных точках, не поддерживается между проектными точками, добавьте больше проектных точек и повторите установку.
Получите набор линейных моделей, описывающих динамику линеаризированного объекта в выбранных точках проекта. Способы получить массив линейных моделей включают:
Линеаризируйте модель Simulink при каждом рабочем условии, представленном в сетке проекта точек. Для примера, если каждая точка проекта соответствует установившемуся рабочему состоянию, можно обрезать объект в каждой точке проекта и линеаризировать в полученной рабочей точке. Или, если ваша переменная планирования является временем, можно линеаризироваться в серии снимков симуляции.
Образец модели LPV объекта в проектных точках.
Для получения дополнительной информации смотрите Модели объекта управления для Настройки Усилителя-Запланированного Контроллера.
Создайте slTuner интерфейс для настройки Simulink. Когда вы делаете это, вы заменяете массив линейных моделей для объекта, так что slTuner интерфейс содержит набор настраиваемых моделей с обратной связью, соответствующих каждой точке проекта. Для получения дополнительной информации см. раздел «Несколько точек проекта в интерфейсе slTuner».
Моделируйте расписания усиления как параметрические поверхности усиления. A parametric gain surface является расширением базиса-функции с настраиваемыми коэффициентами. Для векторной σ переменных планирования такое расширение имеет вид:
n (σ) является функцией нормализации. Для настройки сsystune, вы используете tunableSurface для представления параметрической поверхности усиления K (σ). В slTuner интерфейс, который вы создаете для настройки, использование setBlockParam чтобы связать полученную поверхность усиления с блоком, который представляет график усиления. systune настраивает коэффициенты K 0,..., KM по всем проектам точкам.
Для получения дополнительной информации смотрите Параметризация графиков усиления.
Задайте свои цели настройки используя TuningGoal объекты. Можно задать цели настройки, которые применяются во всех точках проектирования или в подмножестве точек проекта. Можно также задать цели настройки, которые варьируются от точки проекта до точки проекта. Например, вы можете задать минимальный запас по амплитуде, который становится все более строгим, когда конкретная переменная планирования увеличивается в величине.
Для получения информации об указании целей настройки, которые варьируются в зависимости от точки проекта, смотрите Изменение требований с рабочим условием.
Для получения информации об указании целей настройки в целом смотрите Tuning Goals.
Использовать systune для настройки системы управления. systune настраивает набор параметров, K 0,..., KM, против всех моделей объекта управления в проект сетке одновременно (настройка мультимоделей).
Проверьте результаты настройки. Можно изучить настроенные поверхности усиления и проверить эффективность линеаризованной системы в каждой точке проекта. Однако локальная линейная эффективность не гарантирует глобальную эффективность в нелинейных системах. Поэтому важно выполнить основанную на симуляции валидацию с помощью настроенных графиков усиления.
Для получения дополнительной информации см. «Валидация систем управления по расписанию усиления».