对于隐式和自适应MPC控制器,你可以在控制器运行时调整预测和控制范围。这样做在以下情况下很有用:
在原型制作过程中,在运行时有效地评估不同的水平选择
在工厂动态发生显著变化后,如在批处理过程中,无需重新部署即可调整范围
要在运行时从命令行在每个控制间隔调整水平,请指定mpcmoveopt
对象。
PredictionHorizon
-运行时预测水平信号,指定为一个正整数
控制地平线
-运行时控制水平信号,指定为正整数或正整数向量
然后你可以通过mpcmoveopt
对象是mpcmove
或mpcmoveAdaptive
.
在Si万博1manbetxmulink中®,以调整一个MPC控制器或自适应MPC控制器块,选择在运行时调整预测范围和控制范围参数。这样做会将以下输入端口添加到块中:
P
-运行时预测水平信号,指定为标量整数信号
M
-运行时控制水平信号,指定为标量或矢量信号
属性指定最大预测视界最大预测层位参数。这样做可以确保块的最佳序列输出端口(mv.seq
,x.seq
,y.seq
)有固定大小的P马克斯+1行,在哪里P马克斯为最大预测视界。
运行时范围调整支持在两种MATLAB中生成代码万博1manbetx®和Sim万博1manbetxulink。为支持运行时范围更改的控制器生成代码允许您在部署的控制器硬件上调整范围值。万博1manbetx
调整地平线值后,为了提高最终部署的控制器的计算效率,可以使用调整后的值为恒定地平线控制器生成代码。
部署启用了运行时水平调优的控制器会显著增加MPC应用程序的计算负载和内存占用。如果您计划只在原型中使用运行时水平调优来找到合适的水平值,那么在调优之后,请确保禁用该特性。然后,您可以使用调优后的值使用常量水平控制器生成代码。
如果您的控制器使用操纵变量阻塞,并且您为控制器生成代码,那么控制水平向量的大小必须在运行时保持不变。在这种情况下,您仍然可以在控制水平矢量内调整值。
笔记
要为使用运行时水平调整的控制器生成代码,部署的硬件目标必须支持动态内存分配。例如,如果您的嵌入式系统不支持万博1manbetxmalloc
C函数,则生成的代码将不会运行。
要在MATLAB中生成代码,请设置“UseVariableHorizon”
的名称值参数getCodeGenerationData
到真正的
. 在每个控制间隔中,您可以在调用之前指定地平线mpcmoveCodeGeneration
.
[configData,stateData,onlineData]=getCodeGenerationData(mpcobj,“UseVariableHorizon”,对);...onlineData.Horizons.p = 10;onlineData.Horizons.m = 3;[u, stateData] = mpcmoveCodeGeneration (configData, stateData onlineData);
如果应用程序使用在预测范围内变化的控制器参数或信号,则在运行时调整预测范围会影响这些时变参数的行为。
如果在控制器对象中定义时变约束,则整个预测范围内的约束配置文件在运行时不会更改。如果您的运行时预测范围值PR是:
大于控制器中指定的约束配置文件的长度,则控制器将约束配置文件的最终值用于预测范围的其余部分
小于控制器中指定的约束配置文件的长度,则控制器将在之后截断约束配置文件PR步骤
有关调整约束的详细信息,请参见在运行时更新约束和使用MPC设计器设置时变权重和约束.
要在整个预测范围内改变调整权重或指定信号预览,请指定行对应于预测范围步长的信号阵列。
如果在运行时调整预测范围,最好使用N行,N基于最大预测范围P马克斯根据下表。
在运行时,指定第一个PR每个信号阵列的行数(PR+1用于测量干扰的行)。控制器将忽略阵列中的任何额外行。
信号类型 | 命令行用法 | 块输入端口 | 最大行数N |
---|---|---|---|
MV调整权重 | MVWeights 性质mpcmoveopt |
u、 wt |
P马
|
MV率权重 | MVRateWeights 性质mpcmoveopt |
杜威 |
P马克斯 |
输出权重 | 输出权重 性质mpcmoveopt |
y、 wt |
P马克斯 |
参考预览 | 输入mpcmove 或mpcmoveAdaptive |
裁判 |
P马克斯 |
测量扰动预览 | 输入mpcmove 或mpcmoveAdaptive |
医学博士 |
P马克斯+1 |
如果你指定的信号数组小于PR行(PR+1行为测量到的扰动),控制器使用来自最后一行的值作为预测视界的剩余部分。
有关调优权重的更多信息,请参见在运行时调整权重和使用MPC设计器设置时变权重和约束.
有关预览参考或测量干扰信号的更多信息,请参见信号预览.
对于线性时变MPC控制器,通过将数组传递给mpcmoveAdaptive
或者是自适应MPC控制器块,其中每个数组中的第一个元素是当前值,每个额外的数组元素对应一个预测层步长。
如果您在运行时调整预测视界,最好的做法是使用P马克斯+1元素。在运行时,指定第一个PR+1每个数组的元素和控制器忽略额外的元素。
如果指定的数组个数小于PR+1元素时,控制器使用最后一个元素来表示剩余的预测视界。
有关线性时变MPC的更多信息,请参见时变MPC.