鲁棒控制工具箱

鲁棒控制工具箱

针对不确定对象设计鲁棒控制器

开始:

植物不确定性建模和量化

不仅要捕获工厂的典型或标称行为,还要捕获不确定性和可变性的数量。

结合标称动力学和不确定因素,如不确定参数或被忽略的动力学,建立详细的不确定模型。用不确定状态空间和频率响应模型表示不确定系统。

在线性化Simulink模型时,通过将某些块指定为不确定块,增加不万博1manbetx确定性。

参数不确定系统的波德图。

进行鲁棒性分析

分析不确定性如何影响稳定性和性能。

鲁棒稳定性和性能

计算基于磁盘的SISO和MIMO反馈环的增益和相位裕度。量化不确定性如何影响控制系统的稳定性和性能。为系统特定的不确定性计算健壮的稳定性和健壮的性能裕度。

与经典增益和相位裕度相比,磁盘裕度提供了更全面的鲁棒稳定性。

最坏情况分析

确定不确定元素值的最坏情况组合。计算跟踪误差、灵敏度和磁盘裕度的最坏情况值。比较名义情况和最坏情况。

阶跃扰动的标称和最坏情况抑制。

蒙特卡罗分析

在规定的不确定范围内生成不确定系统的随机样本。可视化不确定性如何影响系统的时间和频率响应。利用不确定状态空间块在Simulink中注入不确定性,并进行蒙特卡罗仿真。万博1manbetx

采样系统的尼奎斯特图。

鲁棒控制器的设计与调整

综合和自动调整集中式或分布式控制器。

h∞和合成

利用h -∞和mu-synthesis等算法合成鲁棒的MIMO控制器。

优化固定控制结构的h∞性能。使用混合灵敏度或Glover-McFarlane方法自动完成环形任务。

具有h -∞控制器的不确定闭环模型。

不确定控制系统的鲁棒整定

指定调谐要求,如跟踪性能,干扰抑制,噪声衰减,闭环极点阻尼和稳定裕度。同时调整多个工厂模型或控制配置。在设备参数的不确定范围内最大限度地提高性能。评估控制器在时间和频率响应图中的鲁棒性。

控制系统调谐器与多个参数变化(调谐响应)。

减少工厂和控制员订单

简化设备或控制器模型,同时保留基本的动态。

基于系统的Hankel奇异值,利用可加或可乘误差方法降低模型阶数。降低由h -∞和mu-synthesis算法产生的控制器的阶数,以消除多余状态,同时保持基本动力学。

博德图比较了多层建筑刚体运动动力学的原始和降阶模型的幅度和相位。