设计MPC控制器非方植物

本主题展示了如何为具有不等数量的操纵变量和输出的非方工厂配置MPC控制器。模型预测控制工具箱(Model Predictive Control Toolbox)万博1manbetx™软件支持具有过多操纵变量的工厂或具有过多输出的工厂。

输出比操纵变量多

当有多余的输出,你不能在一个给定各执。在这种情况下,你有两个选择:

  • 指定不是需要一定的输出就可以通过自己的调整的权重设置为零的设定点举行。

    控制器不输出上执行的设定值与零权重,并输出是自由变化。如果工厂有ñË比受控变量更多的输出,设定ñË输出权值为零使控制器能够将其余的输出保持在它们的设定值。如果任何操纵变量受到约束,一个或多个输出响应仍然会显示稳态误差,这取决于参考信号和干扰信号的大小。

    零点调整的权重仍然输出可能是有用的。如果测得的,该控制器可以使用这些输出来帮助估计对工厂的状态。该输出也可以用作性能指标或通过输出限制所限定的操作区域之内保持。

  • 通过指定非零权重调谐为所有这些实施对所有输出的设定点。

    该控制器试图在各自的设定值来保存所有输出。然而,由于操纵变量的数量有限,所有输出响应表现出某种程度的稳态误差的。

    您可以通过调整输出权重的相对值更改错误幅度。提高输出权重降低在输出在增加的误差的其它输出为代价的稳态误差。

您可以通过设置配置在命令行输出调整权重Weights.OutputVariables属性的控制器。

要配置输出调整权重MPC设计,在调音选项卡,在设计部分,点击权重打开权重对话框。

输出权值部分指定重量对于每个输出变量。例如,如果你的工厂有两个控制变量和三个输出,您可以:

  • 将其中一个输出权重设置为零。

  • 将所有权重设置为非零值。权值越高的输出,稳态误差越小。

更多操纵变量不是产出

当有过多的调节变量,默认MPC控制器设置允许无差错的输出设定值跟踪。然而,操纵变量值可以漂移。你可以通过设置控制变量的设定值防止这种漂移。如果有ñË过量操作变量,得到ñË它们中的经济或操作上的原因目标值,剩余的操纵变量达到消除输出稳态误差所需要的值。

要配置在命令行操纵变量设定值,使用ManipulatedVariables.Target控制器属性。然后使用控制器指定输入调谐重量Weights.ManipulatedVariables属性。

定义一个操纵变量设定值在MPC设计,在调音选项卡,在设计部分,点击权重

在权重对话框,在输入权重节,指定非零重量被操作变量的值。

指定目标被操作变量的值。

默认情况下,操纵变量目标公称的,这意味着它跟踪在控制器属性中指定的标称值。

注意

由于标称值适用于一个控制器中的所有控制器MPC设计会话,改变一个面值更新应用程序的所有控制器。该目标值,但是,是专用于每个个别的控制器。

操纵的可变权重的大小表示输入可以偏离其设定值的程度。然而,操纵变量目标跟踪和输出参考跟踪之间存在权衡。如果你想有更好的输出设置点跟踪性能,使用一个相对较小的输入权值。如果希望操纵变量保持接近其目标值,则增加其输入权重相对于输出权重。

您还可以通过使用硬约束将一个或多个操作变量约束到一个狭窄的操作区域来避免漂移。在MPC设计,在调音选项卡,在设计部分,点击约束打开约束对话框。

输入约束部分中,指定马克斯限制值。

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