介绍

Simulink中的图形用户界面是模拟和模拟控制系统的自然环境。万博1manbetx使用Simulink控制设计中的线性化功能和强大的控制工具箱中的不确定性元素，您万博1manbetx可以在Simulink模型中指定特定块的不确定性，然后提取不确定的线性化模型。

在该示例中，在存在不确定性的情况下检查PID控制器的性能。有两种方法可以计算不确定系统的线性化。在Simulink时，每个方法都旨在满足不同的需求。万博1manbetx这些方法总结在以下部分中。

方法＃1：使用不确定的状态空间块

当您已经在Simulink中使用不确定状态空间块作为控制系统设计过程的一部分时，第一种方法最适用万博1manbetxSimulink中的鲁棒性分析万博1manbetx，强大的控制工具箱中的不确定状态空间块允许您在Simulink模型中指定不确定性。万博1manbetx

在以下示例中，设备和传感器动态都是不确定的。设备动态的不确定性包括：

unc_极点=ureal(“unc_pole”,-5,“范围”，[ -  10 -4]）;植物= ss（Unc_pole，5,1,0）;wt =制造（0.25,130,2.5）;input_und = ultidyn（'input_unc',[1 1]);

不确定传感器动力学定义为：

Sensor_pole =尿尿（'sensor_pole'，-20，“范围”，[-30-10]）；传感器=tf（1，[1/（-sensor_-pole）1]）；

这rct_ulinearize_uss.模型使用不确定的状态空间块（以蓝色突出显示）来模拟这种不确定性：

mdl =“rct\u ulinearize\u uss”; 开放式系统(“rct\u ulinearize\u uss”）

此Simu万博1manbetxlink模型已准备好计算不确定的线性化。线性模型在参考块处具有输入rct\u u u u u u u uss/Reference以及工厂的产量rct_ulinearize_suss /不确定的植物。这些线性化输入和输出点使用Simulink控制设计指定。万博1manbetx使用以下命令找到线性化点：

io=getlinio（mdl）；

使用命令计算不确定的线性化铀化。此命令返回依赖于不确定变量的不确定状态空间（USS）对象输入法那Sensor_pole.和Unc_pole.：

sys_ulinearize = ulinearize（mdl，io）

sys_ulinearize=具有1个输出、1个输入、5个状态的不确定连续时间状态空间模型。模型不确定性包括以下模块：输入：不确定1x1 LTI，峰值增益=1，1次出现传感器_极点：不确定实值，标称=-20，范围=[-30，-10]，1次出现unc极点：不确定实值，标称=-5，范围=[-10，-4]，1输入“sys_ulinearize.NominalValue”查看标称值，“get（sys_ulinearize）”查看所有属性，以及“sys_ulinearize.uncertability”与不确定元素交互。

这是第一种方法。关闭Simulink万博1manbetx模型：

bdclose（mdl）

方法2：使用内置Simulink块万博1manbetx

第二种方法使用Simulink控制设计用户界面进行块线性化万博1manbetx规范，以指定线性化的不确定性。Simulink控制设计中的块线性化规范特征允许通过增益，LTI对象或鲁棒控制工具箱不确定变量替换万博1manbetx任何Simulink块。使用不使用不确定状态空间块的模型时，这种方法最适合。这种方法的主要优点在于，不确定性的规范不会影响Simulink中的任何其他操作，例如模拟。万博1manbetx

仅使用内置Simulink块的原始模型的修改版本如下所示。万博1manbetx

mdl =“rct\u ulineralize\u内置”; 开放式系统(mdl);

通过右键单击rct建筑/工厂的专业化块并选择菜单项线性分析 - >指定线性化，您可以指定此块应线性化的值。如果您输入表达式植物*（1 + wt * input_unc）在下面显示的对话框中，“工厂”块将线性化到相应的不确定状态空间模型（USS对象）。

同样，您可以分配不确定的模型传感器作为块的线性化rct\u u u线性化\u内置/传感器增益。

现在可以线性化了rct_ulinearize_builtin使用Simulink万博1manbetx控制设计命令线性化：

io=getlinio（mdl）；系统线性化=线性化（mdl，io）

SYS_LINEARIZE =不确定的连续时间 - 空间模型，具有1个输出，1个输入，5个状态。模型不确定性由以下块组成：Input_unc：不确定1x1 lti，峰值增益= 1，1出现Sensor_pole：不确定的真实，标称= -20，范围= [-30，-10]，1个发生Unc_pole：不确定的真实，标称= -5，范围= [-10，-4]，1次键入“sys_linearize.nominalvalue”以查看标称值，“get（sys_linearize）”查看所有属性，以及“sys_linearize.unctieraintainty”与不确定互动元素。

由此产生的模型是一个不确定状态空间（USS）模型，相当于使用第一种方法计算的不确定线性化。

利用不确定线性化结果

两种线性化方法都产生了一个不确定状态空间（USS）对象，可以使用标准鲁棒控制工具箱命令对其进行分析。在本例中，该USS模型用于寻找线性化闭环响应的最坏情况增益。

[maxg，worstun]=wcgain（系统线性化）；

由此产生的不确定变量的最坏情况值可用于与标称响应进行比较。该比较表明PID性能对设备和传感器的不确定性不具有鲁棒性。

sys_worst = usubs（sys_linearize，ortstun）;步骤（sys_linearize.nominalvalue，sys_worst）图例（“名义”那'最差的情况');

这一例是这个例子。关闭Simulink万博1manbetx模型：

bdclose（mdl）;