主要内容

线性化万博1manbetx使用MPC设计器的模型

本主题展示了如何线性化Simulink万博1manbetx®模型使用MPC设计师.要做到这一点,从一个包含万博1manbetxMPC控制器块。在本例中,使用CSTR_ClosedLoop模型。

sys =“CSTR_ClosedLoop”;open_system(系统)

在模型窗口中,双击MPC控制器块。

在“块参数”对话框中,确保MPC控制器字段为空,单击设计打开MPC设计师

使用MPC设计师,您可以通过线性化Simulink模型来定义MPC结构。万博1manbetx在您定义了初始的MPC结构之后,您还可以在不同的工作点线性化模型并导入线性化的工厂。

请注意

如果一个控制器来自MATLAB®工作区中指定的MPC控制器字段时,应用程序将导入指定的控制器。在这种情况下,MPC结构来自于导入的控制器。在这种情况下,您仍然可以线性化Simulink模型并导入线性化的植物。万博1manbetx

通过线性化定义MPC结构

这个例子展示了如何定义工厂的输入/输出结构MPC设计师通过线性化Simulink模型。万博1manbetx

MPC设计师选项卡,结构部分中,点击MPC结构

指定信号的维度

在“通过线性化定义MPC结构”对话框中MPC结构部分,如果显示的信号尺寸与您的模型不匹配,单击改变I / O大小来配置维度。模型中任何未测量的扰动或未测量的输出都不会被检测到MPC控制器块。指定这些信号的尺寸。

提示

在“MPC控制器块参数”对话框中,单击默认条件选项卡,可以在打开前定义控制器采样时间和信号尺寸MPC设计师

选择工厂输入/输出信号

在线性化模型之前,为模型中的每个MPC信号类型分配Simulink信号线。万博1manbetx应用程序使用这些信号作为线性化的输入和输出。

万博1manbetx植物输入的Simulink信号万博1manbetx植物输出的Simulink信号部分,块路径为操纵变量、测量输出和测量扰动自动定义。MPC设计师检测这些信号,因为它们连接到MPC控制器块。如果您的应用程序有未经测量的干扰或未经测量的输出,请选择它们相应的Simulink信号线。万博1manbetx

要选择信号类型,请使用选择选项按钮。

点击选择信号

在Simuli万博1manbetxnk模型窗口中,点击所选信号类型对应的信号线。

信号被高亮显示,它的块路径被添加到“选择信号”对话框中。

在“选择信号”对话框中,单击添加信号(年代)

在“通过线性化定义MPC结构”对话框中块路径为选定的信号类型更新。

请注意

如果你的模型已经测量到干扰,你必须将相应的植物输入连接到信号线医学博士港口的MPC控制器块.有关更多信息,请参见连接测量扰动进行线性化

指定操作点

万博1manbetx仿真软件的操作点部分,在下拉列表中选择要将模型线性化的操作点。

有关不同操作点选项的信息,请参见指定操作点

请注意

如果您选择一个产生多个工作点的选项进行线性化,MPC设计师仅使用第一个工作点来定义对象结构并将模型线性化。

定义结构和线性化模型

点击定义和线性化

应用程序使用指定的输入/输出信号在指定的工作点万博1manbetx线性化Simulink模型,并将线性化的植物添加到数据浏览器

此外,一个默认控制器,使用线性化的对象作为其内部模型,和一个默认的仿真场景被创建。

MPC设计师使用所选工作点的输入/输出信号值作为标称值。

线性化模型

在您定义了初始的MPC结构之后,您可以在不同的工作点线性化Simulink模型,并导入线性化的工厂。万博1manbetx这样做对于针对建模错误验证控制器性能很有用。

MPC设计师选项卡,进口部分中,点击线性化模型

选择工厂输入/输出信号

万博1manbetx植物输入的Simulink信号万博1manbetx植物输出的Simulink信号节中,输入/输出信号配置与最初定义MPC结构时指定的相同。

一旦定义了结构,就不能更改信号类型和维度。但是,对于每个信号类型,您可以从您的Simulink模型中选择不同的信号线。万博1manbetx所选的行必须具有与当前MPC结构中定义的相同的维度。

指定操作点

万博1manbetx仿真软件的操作点部分,在下拉列表中,选择将模型线性化的操作点。

有关不同操作点选项的信息,请参见指定操作点

线性化模型和进口设备

点击线性化和导入

MPC设计师在定义的工作点使用指定的输入/万博1manbetx输出信号将Simulink模型线性化,并将线性化的设备添加到数据浏览器

如果您选择使用选定的操作点也可以更新标称值选项,应用程序使用操作点信号值更新控制器标称值。

如果你选择一个产生多个操作点的选项进行线性化,应用程序将在所有指定的操作点上线性化模型。线性化的植物被添加到数据浏览器与它们对应的操作点的定义顺序相同。如果您选择更新标称值,应用程序将使用第一个操作点的信号值。

指定操作点

万博1manbetx仿真软件的操作点部分,在下拉列表中,您可以选择或创建用于模型线性化的操作点。有关寻找稳态工作点的更多信息,请参见操作点(万博1manbetx仿真软件控制设计)从规格中计算稳态工作点(万博1manbetx仿真软件控制设计)

当使用MPC设计师MATLAB在线™,则必须在模型初始条件下将模型线性化。

选择模型初始条件

要使用Simulink模型中指定的初始条件作为工作点来线性化模型,请选择万博1manbetx模型初始条件

模型的初始条件是线性化的默认工作点MPC设计师

在模拟快照时间线性化

要在指定的模拟快照时间线性化模型,请选择线性化的.当您知道模型在特定的模拟时间后达到平衡状态时,在快照时间进行线性化是有用的。

在“输入要线性化的快照时间”对话框中模拟快照时间字段,输入一个或多个模拟快照次数。输入多个快照时间作为矢量。

点击好吧

如果输入多个快照时间,且已选择线性化的从:

  • 通过线性化对话框定义MPC结构,MPC设计师仅使用第一次快照时间将模型线性化。MPC控制器的标称值是使用此快照的输入/输出信号值定义的。

  • 线性化Simulin万博1manbetxk模型对话框,MPC设计师在所有指定的快照时间内线性化模型。将线性化的植物模型添加到数据浏览器按照快照时间阵列中指定的顺序。如果您选择使用选定的操作点也可以更新标称值选项中,标称值使用来自第一个快照的输入/输出信号值设置。

计算稳态工作点

要使用数值优化方法计算稳态工作点以满足您的规格,请选择调整模型

在“修剪模型”对话框中,输入您想要找到工作点的稳态值的规格。您可以为状态、输入信号和输出信号指定值。

点击开始削减

MPC设计师为给定的规范创建一个操作点。将计算出的工作点添加到万博1manbetx仿真软件的操作点下拉列表,选中。

有关如何指定稳态工作点搜索条件的示例,请参见从规格中计算稳态工作点(万博1manbetx仿真软件控制设计)

在模拟快照时间计算工作点

若要使用模拟快照计算工作点,请选择采取模拟快照.当您知道您的模型在一定的模拟时间后达到平衡状态时,使用从模拟快照计算的操作点对模型进行线性化是有用的。

在“输入要线性化的快照时间”对话框中模拟快照时间字段,输入一个或多个模拟快照次数。输入多个快照时间作为矢量。

点击采取快照

MPC设计师仿真Simulink模型。万博1manbetx在每个快照时间,模型的当前状态用于创建操作点,该操作点被添加到下拉列表中并被选中。

如果您输入多个快照时间,操作点将以数组的形式存储在一起。如果你选择采取模拟快照从:

  • 通过线性化对话框定义MPC结构,MPC设计师仅使用数组中的第一个工作点线性化模型。MPC控制器的标称值是使用这个工作点的输入/输出信号值定义的。

  • 线性化Simulin万博1manbetxk模型对话框,MPC设计师在数组中的所有操作点上线性化模型。将线性化的植物模型添加到数据浏览器与操作点数组的顺序相同。

MPC设计师,线性化的采取模拟快照选项通常产生相同的线性化的设备和标称信号值。然而,由于采取模拟快照选项首先从线性化之前的快照计算工作点,结果可能不同。

选择现有工作点

现有操作点,选择一个先前定义的操作点,在此操作点将Simulink模型线性化。万博1manbetx如果下拉列表中有一个或多个先前创建的操作点,则可以使用此选项。

如果所选工作点表示使用多个快照时间创建的工作点阵列,且您从:

  • 通过线性化对话框定义MPC结构,MPC设计师仅使用数组中的第一个工作点线性化模型。MPC控制器的标称值是使用这个工作点的输入/输出信号值定义的。

  • 线性化Simulin万博1manbetxk模型对话框,MPC设计师在数组中的所有操作点上线性化模型。将线性化的植物模型添加到数据浏览器与操作点数组的顺序相同。

选择多个工作点

要在多个现有的操作点上线性化Sim万博1manbetxulink模型,请选择在多个点上线性化.如果在下拉列表中有多个先前创建的操作点,则可以使用此选项。

在“指定多个工作点”对话框中,选择将模型线性化的工作点。

若要更改操作点的顺序,请单击列表中的操作点,然后单击向上下来移动列表中突出显示的操作点。

点击好吧

如果你选择在多个点上线性化从:

  • 通过线性化对话框定义MPC结构,MPC设计师仅使用第一个指定的工作点将模型线性化。MPC控制器的标称值是使用这个工作点的输入/输出信号值定义的。

  • 线性化Simulin万博1manbetxk模型对话框,MPC设计师在所有指定的操作点上线性化模型。将线性化的植物模型添加到数据浏览器按“指定多个操作点”对话框中指定的顺序排列。

查看/编辑操作点

要查看或编辑所选的操作点,请在查看/编辑,单击编辑选择。

在“编辑”对话框中,如果您从模拟快照创建了选定的工作点,则可以编辑工作点值。

如果选定的工作点表示工作点数组,则在选择操作点下拉列表,选择要查看的操作点。

如果通过调整模型获得工作点,则只能查看工作点值。

要将Simulink模万博1manbetx型的初始条件设置为操作点中的状态,单击初始化模型.然后,您可以在指定的操作点模拟模型。

在设定模型初始条件时,MPC设计师将操作点导出到MATLAB工作区。此外,在Simulink配万博1manbetx置参数对话框中,在数据导入/导出段,它选择输入初始状态参数并配置它们以使用导出操作点中的状态和输入。

若要重置模型初始条件,例如删除导出的工作点,请清除输入初始状态参数。

连接测量扰动进行线性化

如果你的Simu万博1manbetxlink模型已经测量到干扰信号,将它们连接到相应的工厂输入端口和医学博士港口的MPC控制器块。如果你有多个测量到的干扰,把它们连接到MPC控制器使用矢量信号。讨论了在通过线性化定义MPC结构MPC设计师自动检测连接到的测量扰动MPC控制器阻塞并将它们设置为线性化的植物输入。

因为被测扰动与医学博士选择端口作为线性化输入,必须将被测干扰输入端口连接到所选信号线,如下图所示:

正确的医学博士联系

如果将被测的干扰输入端口连接到相应的信号之前Mux块,如下所示,没有线性化路径从信号医学博士港口到工厂。因此,当你线性化使用的植物MPC设计师时,被测扰动通道线性化至零。

不正确的医学博士联系

另请参阅

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