Набор опций для mpcmove функция
Чтобы задать опции для mpcmove, mpcmoveAdaptive, и mpcmoveMultiple функций, использовать mpcmoveopt объект.
Используя этот объект, можно задать значения во время выполнения для подмножества свойств контроллера, таких как веса настройки и ограничения. Если вы не задаете значение для одного из mpcmoveopt свойства, вместо этого используется значение соответствующей опции контроллера.
options = mpcmoveoptmpcmove функция. Чтобы изменить значения свойств, используйте запись через точку.
mpcmove | Вычислите оптимальное действие управления и состояния контроллера обновления |
mpcmoveAdaptive | Вычислите оптимальное управление с обновлением модели предсказания |
mpcmoveMultiple | Вычислите действие MPC управления табличным управлением в один момент времени |
Измените управляемую верхнюю границу переменной во время симуляции.
Определите объект, который включает 4-секундную задержку входа. Преобразуйте в свободную от задержки дискретную модель пространства состояний с помощью 2-секундного контрольного интервала. Создайте соответствующий контроллер по умолчанию и задайте границы MV на +/-2.
Ts = 2;
Plant = absorbDelay(c2d(ss(tf(0.8,[5 1],'InputDelay',4)),Ts));
MPCobj = mpc(Plant,Ts);-->The "PredictionHorizon" property of "mpc" object is empty. Trying PredictionHorizon = 10. -->The "ControlHorizon" property of the "mpc" object is empty. Assuming 2. -->The "Weights.ManipulatedVariables" property of "mpc" object is empty. Assuming default 0.00000. -->The "Weights.ManipulatedVariablesRate" property of "mpc" object is empty. Assuming default 0.10000. -->The "Weights.OutputVariables" property of "mpc" object is empty. Assuming default 1.00000.
MPCobj.MV(1).Min = -2; MPCobj.MV(1).Max = 2;
Создайте пустую mpcmoveopt объект. Во время симуляции можно задать свойства объекта, чтобы задать параметры контроллера.
options = mpcmoveopt;
Предварительно выделите память и инициализируйте состояние контроллера.
v = []; t = [0:Ts:20]; N = length(t); y = zeros(N,1); u = zeros(N,1); x = mpcstate(MPCobj);
-->Assuming output disturbance added to measured output channel #1 is integrated white noise. -->The "Model.Noise" property of the "mpc" object is empty. Assuming white noise on each measured output channel.
Использование mpcmove для моделирования следующего:
Ссылка (уставка) изменение шага с начального условия r = 0 на r = 1 (сервопривод)
Уменьшение шага верхней границы СН с 2 до 1, происходящее при t = 10
r = 1; for i = 1:N y(i) = Plant.C*x.Plant; if t(i) >= 10 options.MVMax = 1; end [u(i),Info] = mpcmove(MPCobj,x,y(i),r,v,options); end
Когда цикл выполняется, значение options.MVMax сбрасывается значение 1 для всех итераций, которые происходят после t = 10. До этой итерации options.MVMax пуст. Поэтому значение контроллера для MVMax используется, MPCobj.MV(1).Max = 2.
Постройте график результатов симуляции.
[Ts,us] = stairs(t,u); plot(Ts,us,'b-',t,y,'r-') legend('MV','OV') xlabel(sprintf('Time, %s',Plant.TimeUnit))
Из графика можно заметить, что исходная верхняя граница MV является активной, пока t = 4. После задержки на входе 4 секунды переменный выход (OV) плавно перемещается к своей новой цели r = 1. достижение цели при t = 10. Новая связка MV, установленная при t = 10, немедленно становится активной. Это заставляет OV опуститься ниже своей цели, после того, как истекает задержка на входе.
Теперь примите, что вы хотите наложить верхнюю границу OV в заданном местоположении относительно цели OV. Примите во внимание следующую команду проекта ограничений:
MPCobj.OV(1).Max = [Inf,Inf,0.4,0.3,0.2];
Это - изменяющееся по горизонтали ограничение. Известная входная задержка делает невозможным, чтобы контроллер удовлетворял ограничению OV перед третьим шагом предсказания-горизонта. Поэтому конечное ограничение на первых двух шагах будет плохой практикой. Для иллюстративных целей предыдущее ограничение также уменьшается с 0,4 на стадии 3 до 0,2 на стадии 5 и далее.
Следующие команды дают те же результаты, что и на предыдущем графике. Ограничение OV никогда не является активным, потому что оно изменяется совместно с уставкой r.
x = mpcstate(MPCobj);
-->Assuming output disturbance added to measured output channel #1 is integrated white noise. -->The "Model.Noise" property of the "mpc" object is empty. Assuming white noise on each measured output channel.
OPTobj = mpcmoveopt; for i = 1:N y(i) = Plant.C*x.Plant; if t(i) >= 10 OPTobj.MVMax = 1; end OPTobj.OutputMax = r + 0.4; [u(i),Info] = mpcmove(MPCobj,x,y(i),r,v,OPTobj); end
Скалярное значение r + 0,4 заменяет первое конечное значение в MPCobj.OV(1).Max вектор, а остальные конечные значения корректируются, чтобы сохранить исходный профиль, то есть числовое различие между этими значениями неизменно. r = 1 для симуляции, поэтому предыдущее использование mpcmoveopt объект эквивалентен команде
MPCobj.OV(1).Max = [Inf, Inf, 1.4, 1.3, 1.2];
Однако использование mpcmoveopt объект включает в себя гораздо меньшие вычислительные накладные расходы.
Если переменная без ограничений в первоначальном проекте контроллера, вы не можете ограничить ее использованием mpcmoveopt. Контроллер игнорирует любые такие спецификации.
Вы не можете удалить ограничение из переменной, которая ограничена в первоначальном проекте контроллера. Однако можно изменить его на большое (или маленькое) значение таким образом, чтобы оно вряд ли стало активным.
mpc | mpcmove | setconstraint | setterminal