优化权重- MATLAB & Simulink 万博1manbetx- MathWorks España - 万博1manbetx,s manbetx 845,万博尤文图斯

调整权重

模型预测控制器的设计通常需要对成本函数权值进行一些调整。本主题提供调优技巧。看到优化问题有关成本函数方程的详细信息。

最初的调优

在调整成本函数权重之前，为每个工厂的输入和输出变量指定比例因子。当你调整控制器时，保持这些比例因子不变。看到指定比例因子了解更多信息。
在调优期间，使用体贴和回顾获取诊断反馈的命令体贴命令用于帮助选择成本函数权重。

通过设置适当的控制器属性更改权重，如下所示：

改变这个重量	设置控制器属性	数组大小
OV参考跟踪(w^y）	`重量`	p-借-n_y
MV参考跟踪(w^u）	`重量`	p-借-n_u
MV增量抑制(w^Δu）	`重量Rate`	p-借-n_u

这里，MV是一个被操纵的变量n_u是mv的数量。OV是一个植物的输出变量，并且n_y是OV的数量。最后，p是预测范围内的步数。

如果权重数组包含n<p行，控制器复制最后一行以获得p行。默认值(n=1）最小化要调整的参数数量，因此建议使用。请参阅用MPC设计器设置时变权值和约束对于一个选择。

设置OV权重的提示

考虑到n_y机汇,假设n_yc必须保持在或接近参考值(设定值)。如果我OV不在这个组中，集合权重。OV（：，i）= 0。
如果n_u≥n_yc，通常可以在稳定状态下实现零OV跟踪误差，如果至少是这样的话n_ycMVs不受约束。默认值为重量= ones(1,ny)在这种情况下是一个很好的起点。
如果n_u>n_yc，但是，您有过多的自由度。因此，除非您采取预防措施，否则即使OV接近其参考值，MVs也可能会漂移。
- 最常见的预防措施是为您拥有的过量MV数量定义参考值（目标），n_u- - - - - -n_yc．这样的目标可以代表经济上或技术上理想的稳态值。
- 另一种方法是设置w_∆U>至少是0n_u–n_ycMVs阻止控制器更改它们。
如果n_u<n_yc，您没有足够的自由度来将所有必需的OVs保持在一个设定值。在这种情况下，考虑对引用跟踪进行优先级排序。为此，设置Weights.OV(:,我)> 0要指定的优先级，请执行以下操作：我th OV.这方面的粗略指南如下：
- 0.05 -低优先级:可接受较大的跟踪误差
- 0.2 -低于平均优先级
- 1-平均优先级-默认值。如果需要，请使用此值n_yc= 1.
- 5 -优先级高于平均水平
- 20 -高优先级:希望跟踪误差小

设置MV权重的提示

默认情况下，Weights.MV=零（1，nu）．如果某MV有目标，则对应MV参考跟踪权值必须非零。否则，目标将被忽略。若MV目标数小于(n_u- - - - - -n_yc)，尝试对每个目标使用相同的权重。建议值为0.2，与低于平均值的OV跟踪相同。此值允许MVs暂时远离其目标，以改进OV跟踪。

否则，MV和OV参考跟踪目标很可能发生冲突。通过设置优先级Weights.MV(:,我)以类似于建议的方式计算的值重量（见上文）。典型实践将平均MV跟踪优先级设置为低于平均OV跟踪优先级（例如，0.2<1）。

如果我th MV没有目标，已设置Weights.MV(:,我)= 0(默认值)。

设置MV速率权重的提示

默认情况下，重量Rate = 0.1*ones(1,nu)。违约的原因包括：
- 如果装置是开环稳定的，那么大的增量是不必要的，而且可能是不可取的。例如，当模型预测不完美时，就像实践中经常发生的那样，更保守的增量通常提供更鲁棒的控制器性能，但较差的参考跟踪。
- 这些值强制QP Hessian矩阵为正定矩阵，这样，如果没有激活约束，QP将具有唯一的解决方案。
为了鼓励控制器使用更小的增量我th MV，增加Weights.MVRate(:,我)价值。
如果电站是开环不稳定的，你可能需要降低平均值重量Rate值，以允许对异常情况做出足够快速的响应。

设置ECR重量的提示

看到约束软化有关重量财产。

测试和改进

要重点调整单个成本函数权重，请在以下条件下执行闭环模拟测试：

没有限制。
无预测误差。控制器预测模型应与电厂模型相同。两者MPC设计师应用程序和sim卡函数提供在这些条件下进行模拟的选项。

使用参考和测量的干扰信号（如有）的变化强制进行动态响应。根据每个测试的结果，考虑改变所选权重的大小。

一种建议的方法是使用常量权重。OV（：，i）=1以表示“平均OV跟踪优先级”，并调整所有其他权重以相对于此值。使用体贴引导命令。使用回顾命令检查典型的调优问题，例如缺乏闭环稳定性。

看到调整干扰和噪声模型针对控制器抗扰能力的测试。

鲁棒性

一旦你有了在上述条件下工作良好的权重，检查预测误差的敏感性。有几种方法可以做到:

如果您有系统的非线性植物模型，如Simulink万博1manbetx^®模型，模拟除LTI预测模型适用的工作点以外的工作点的闭环性能。
或者，运行闭环模拟，其中表示工厂的LTI模型不同于MPC预测模型(如结构或参数值)。这两个MPC设计师应用程序和sim卡函数提供在这些条件下进行模拟的选项。例如，请参见使用MPC设计器测试MPC控制器的鲁棒性．

如果控制器性能与没有预测误差的测试相比似乎显著下降，对于开环稳定的设备，考虑降低控制器的侵略性。

在里面MPC设计师,在调谐选项卡，您可以使用闭环性能滑块。