鲁棒控制工具箱

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不确定对象的鲁棒控制器设计

开始:

植物不确定性的建模与量化

不仅要捕捉植物的典型或标称行为,还要捕捉不确定性和可变性的数量。

将标称动力学与不确定因素(如不确定参数或忽略的动力学)相结合,建立详细的不确定模型。使用不确定状态空间和频率响应模型表示不确定系统。

在将Simulink模型线性化时,将某些块指定为不确定,从而增加不万博1manbetx确定性。

具有不确定参数系统的Bode图。

执行稳健性分析

分析不确定性如何影响稳定性和性能。

鲁棒稳定性与性能

计算SISO和MIMO反馈回路的基于磁盘的增益和相位裕度。量化不确定性如何影响控制系统的稳定性和性能。计算系统特定不确定性的鲁棒稳定性和鲁棒性能裕度。

与经典的增益和相位裕度相比,磁盘裕度提供了更全面的鲁棒稳定性。

最坏情况分析

确定不确定元素值的最坏情况组合。计算跟踪错误、灵敏度和磁盘边距的最坏情况值。比较名义和最坏情况。

阶跃干扰的标称和最坏情况抑制。

蒙特卡罗分析

在规定的不确定度范围内生成不确定系统的随机样本。可视化不确定性如何影响系统时间和频率响应。使用不确定状态空间块在Simulink中注入不确定性并执行蒙特卡罗模拟。万博1manbetx

采样系统的奈奎斯特图。

鲁棒控制器的设计与整定

综合并自动调整集中式或分布式控制器。

H∞与Mu合成

使用H∞和mu合成等算法合成鲁棒MIMO控制器。

优化固定控制结构的H∞性能。使用混合灵敏度或Glover-McFarlane方法自动化回路成形任务。

具有H∞控制器的不确定闭环模型。

不确定控制系统的鲁棒整定

指定调整要求,如跟踪性能、干扰抑制、噪声衰减、闭环极点阻尼和稳定裕度。同时调整多个电厂模型或控制配置。在电厂参数的不确定性范围内最大化性能。评估控制器在时间和频率响应方面的鲁棒性e图。

具有多个参数变化的控制系统调谐器(调谐响应)。

降低对象和控制器的阶数

简化对象或控制器模型,同时保留基本动态。

使用基于系统Hankel奇异值的加性或乘性误差方法降低模型阶数。降低由H无穷大和mu合成算法生成的控制器的阶数,以消除多余状态,同时保留基本动力学。

比较多层建筑刚体运动动力学原始模型和降阶模型的幅值和相位的Bode图。