MPC 디자이너
모델 예측 제어기 설계 및 시뮬레이션
설명
MPC 디자이너 앱을 사용하면 MATLAB® 및 Simulink®에서 모델 예측 제어기를 설계하고 시뮬레이션할 수 있습니다.
이 앱을 사용하여 다음을 수행할 수 있습니다.
대화형 방식으로 모델 예측 제어기를 설계하고 시뮬레이션 시나리오를 사용하여 성능 검증
Simulink 모델을 선형화하여 선형 플랜트 모델 구하기(Simulink Control Design™ 필요)
잠재적 런타임 안정성 또는 수치적 문제에 대해 제어기 설계 검토
여러 모델 예측 제어기에 대한 응답 플롯 비교
MPC 제어기와 플랜트 모델을 갖는 Simulink 모델 생성
MPC 제어기 설계 및 시뮬레이션 작업을 자동화하는 MATLAB 스크립트 생성
제한 사항
다음의 고급 MPC 기능은 MPC 디자이너 앱에서 사용할 수 없습니다.
명시적 MPC 설계
적응형 MPC 설계
비선형 MPC 설계
혼합된 입력/출력 제약 조건(
setconstraint)종단 가중치 지정(
setterminal)사용자 지정 상태 추정(
setEstimator)민감도 분석(
sensitivity)비대각선 가중치를 사용하는 대체 비용 함수
시뮬레이션을 위한 초기 플랜트 및 제어기 상태 지정
mpcobj.Model.Nominal.X및mpcobj.Model.Nominal.DX를 사용한 공칭 상태 값 지정시뮬레이션 중에 가중치, 제약 조건, MV 목표값, 외부 MV를 온라인으로 업데이트
애플리케이션에 이러한 기능이 필요한 경우 명령줄에서 제어기를 설계하고 시뮬레이션하십시오. 이러한 기능을 사용할 때 Simulink에서 시뮬레이션을 실행할 수도 있습니다.
MPC 디자이너 앱 열기
MATLAB 툴스트립: 앱 탭의 제어 시스템 설계 및 분석에서 앱 아이콘을 클릭합니다.
MATLAB 명령 프롬프트:
mpcDesigner를 입력합니다.Simulink 모델 편집기: MPC Controller 블록 파라미터 대화 상자에서 설계를 클릭합니다.
예제
프로그래밍 방식으로 사용
mpcDesigner는 MPC 디자이너 앱을 엽니다. 그런 다음 설계 프로세스를 시작하기 위해 플랜트 또는 제어기를 가져오거나, 저장된 설계 세션을 열 수 있습니다.
mpcDesigner(는 앱을 열고 plant)plant를 내부 예측 모델로 사용하여 디폴트 MPC 제어기를 생성합니다. plant를 ss, tf 또는 zpk LTI 모델로 지정합니다.
plant가 안정적인 연속시간 LTI 시스템인 경우, MPC 디자이너는 제어기 샘플 시간을 0.1 Tr로 설정합니다. 여기서 Tr은 플랜트의 평균 상승 시간입니다. plant가 불안정한 연속시간 시스템인 경우, MPC 디자이너는 제어기 샘플 시간을 1로 설정합니다.
기본적으로 플랜트 입력 및 출력 신호는 각각 조작 변수와 측정 출력으로 처리됩니다. 다른 입력/출력 채널 구성을 지정하려면 MPC 디자이너를 열기 전에 setmpcsignals를 사용하십시오.
플랜트를 idss (System Identification Toolbox) 또는 idtf (System Identification Toolbox) 시스템과 같은 선형 System Identification Toolbox™ 모델로 지정할 수도 있습니다. 앱은 식별된 모델을 상태공간 시스템으로 변환하고 잡음 채널을 무시합니다. 잡음 채널을 비측정 외란으로 변환하려면 'augmented' 옵션을 사용하여 식별된 모델을 상태공간 모델로 변환하십시오. 플랜트 모델 식별에 대한 자세한 내용은 Identify Plant from Data 항목을 참조하십시오.
mpcDesigner(는 앱을 열고 MATLAB 작업 공간에서 모델 예측 제어기 mpcobj)mpcobj를 가져옵니다. MPC 제어기를 생성하려면 mpc를 사용하십시오.
mpcDesigner(는 앱을 열고 셀형 배열 mpcobjs)mpcobjs에 지정된 여러 MPC 제어기를 가져옵니다. mpcobjs의 모든 제어기는 입력/출력 채널 구성이 동일해야 합니다.
mpcDesigner(는 여러 MPC 제어기와 함께 앱을 열 때 제어기 이름을 추가로 지정합니다. mpcobjs,names)names를 mpcobjs와 동일한 길이의, 문자형 벡터로 구성된 셀형 배열 또는 string형 배열로 지정하십시오. 각 제어기에 고유한 이름을 지정하십시오.
mpcDesigner(은 앱을 열고 이전에 저장된 세션을 불러옵니다. sessionFile)sessionFile을 다음 중 하나로 지정하십시오.
현재 작업 디렉터리 또는 MATLAB 경로에 있는 세션 데이터 파일의 이름으로, 문자형 벡터 또는 string형으로 지정합니다. 세션 데이터를 디스크에 저장하려면 MPC 디자이너 앱의 MPC 디자이너 탭에서
세션 저장을 클릭합니다. 저장된 세션 데이터는 데이터 브라우저의 모든 플랜트, 제어기 및 시나리오와 현재 MPC 구조, 현재 플롯 구성을 포함합니다.MATLAB 작업 공간에 이전에 불러온
SessionData객체. 세션 데이터 파일에서SessionData객체를 불러오려면 명령줄에서 다음을 입력합니다.load sessionFile
