主要内容

验证增益控制系统

调优增益计划需要仔细验证。调优过程只在每个设计点附近保证适当的性能。此外，调优忽略了工厂状态变量和调度变量之间的动态耦合(参见中第4.3节，“隐藏耦合”)[1])．验证的最佳实践包括:

  • 检查调谐增益表面，以确保它们是光滑和良好的表现。

  • 在所有设计点上根据系统响应可视化调优目标。

  • 在设计点之间检查调优控制系统的线性性能。

  • 在全非线性系统仿真中验证增益调度。

在较密集的网格上检查线性性能σ比你在设计中使用的值。如果设计点之间没有保持足够的线性性能，则可以添加更多的设计点并进行调整。

执行非线性模拟，驱动闭环系统通过其整个工作范围。特别注意导致调度变量快速变化的操作。

检查调谐增益曲面

调优后，检查调优增益作为调度变量的函数，以确保它们在操作范围内平滑且表现良好。函数可视化调谐增益曲面viewSurf命令。

可视化调优目标

使用调优目标图来可视化您的设计需求与调优控制系统的线性响应。调优目标图以图形方式显示了在何处满足或违反调优目标的程度。这个可视化可以让你检查你的控制系统有多接近理想的性能。它还可以帮助您识别调优中的问题，并提供关于如何改进设计的线索。

有关使用调优目标图的一般信息，请参见可视化调优目标．对于增益调度控制系统，使用viewGoal提供其他信息，帮助您评估每个调优目标对结果的影响。

固定调优目标

对于应用于多个设计点的固定调优目标，viewGoal绘制所有这些设计点的相关系统响应。例如，假设您调优了一个slTuner接口,圣，用于rct_CSTR模型描述于化学反应器的增益控制．你可以使用viewGoal看看这个例子的五个设计点满足增益目标的程度R3．结果图显示了所有五个设计点的相关增益剖面。单击任意增益行，将显示调度变量的相应值Cr．

圣viewGoal (R3)

改变调优目标

不同的目标，你创建使用varyingGoal在每个设计点应用不同的目标响应。当您使用viewGoal检查一个变化的目标时，图最初会在设计网格的第一个设计点显示目标和调优的响应。例如，假设您调优一个控制系统圣在两个调度变量的设计网格上，使用不同的目标房车这在整个网格中是不同的。调优后，检查房车．

圣viewGoal (Rv)

点击改变打开滑块，让您选择一个设计点，在这个设计点上查看目标和调优响应。

检查线性性能

除了检查与调优目标相关的线性响应外，还要检查系统的其他线性响应，以确保行为是合适的。可以通过提取和绘制系统响应来实现验证调谐控制系统．

对于增益计划系统，在比设计时更密集的工作点网格上检查线性性能是一个很好的实践。如果系统不能在设计点之间保持足够的线性性能，那么您可以添加更多的设计点并进行调整。

非线性系统中增益调度的验证

因为systune根据在每个设计点获得的线性化调整增益调度，在整个非线性系统的仿真中测试调整结果是重要的。执行非线性模拟，驱动闭环系统通过其整个工作范围。特别注意导致调度变量快速变化的操作。

调优后slTuner接口,使用writeBlockValue将调优控制器参数写入Simulink万博1manbetx®这种模拟的模型。这个命令可以将调优增益计划写入查找表块，矩阵插值块,MATLAB函数的块tunableSurface参数化。

查找表

用于查找表块和矩阵插值块,writeBlockValue自动计算块中指定的中断点处的调优增益曲面。这些断点不需要与用于调优的设计点相同。因为tunableSurface以参数形式描述增益调度，writeBlockValue可以在任意调度变量值处计算增益。

如果您已经返回了设计点的子集，则可以使用writeLookupTableData更新部分查找表数据，同时保持其余数据不变。

MATLAB函数块

对于增益表实现为MATLAB函数块,writeBlockValue自动生成MATLAB®编码并把它推到块上。所生成的MATLAB函数取调度变量，返回由调优后的参数表达式给出的增益值tunableSurface．要查看特定增益曲面的MATLAB代码，请使用codegen命令。

参考文献

[1] Rugh, w.j.， J.S. Shamma，“增益调度的研究”，自动化， 36(2000)，第1401-1425页。

另请参阅

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