Robust Control Toolbox

불확실 플랜트를 위한 강인 제어기 설계

Robust Control Toolbox™는 플랜트 불확실성이 존재하는 상황에서 제어 시스템의 성능과 강인성을 분석하고 조정하기 위한 함수와 블록을 제공합니다. 불확실 파라미터 또는 모델링되지 않은 다이나믹스와 같은 불확실 요소와 공칭 다이나믹스를 결합하여 불확실 모델을 만들 수 있습니다. 플랜트 모델 불확실성이 제어 시스템 성능에 미치는 영향을 분석하고 불확실 요소의 최악조건 조합을 식별할 수 있습니다. H-무한대 및 뮤-합성 기법을 사용하여 강인 안정성 및 성능을 최대화하는 제어기를 설계할 수 있습니다.

이 툴박스는 Control System Toolbox™의 자동 조정 기능에 강인 조정을 추가합니다. 조정된 제어기는 여러 피드백 루프를 포함하는 여러 조정 가능한 블록을 사용하여 분산화할 수 있습니다. 공칭 플랜트에 대해 성능을 최적화하면서도 전체 불확실성 범위에서 최소 성능을 적용할 수 있습니다.

플랜트 불확실성의 모델링 및 정량화

플랜트의 일반적인 또는 공칭 동작뿐 아니라 불확실성 및 가변성의 양까지 고려하십시오.

공칭 다이나믹스를 불확실 파라미터 또는 고려되지 않은 다이나믹스와 같은 불확실 요소와 결합하여 불확실 모델을 자세히 만들 수 있습니다. 불확실 상태 공간 및 주파수 응답 모델을 사용하여 불확실 시스템을 표현할 수 있습니다.

일부 블록을 불확실 블록으로 지정하여 Simulink 모델 선형화 시 불확실성을 추가할 수 있습니다.

불확실 모델의 빌드 및 조작

응답군을 불확실 시스템으로 모델링

Simulink 블록을 불확실 모델로 선형화

불확실성을 갖는 Simulink 모델의 선형화

불확실 파라미터를 갖는 시스템의 보드 플롯.

강인성 분석 수행

불확실성이 안정성과 성능에 미치는 영향을 분석하십시오.

강인 안정성 및 성능

SISO 및 MIMO 피드백 루프의 디스크 기반 이득 및 위상 여유를 계산할 수 있습니다. 불확실성이 제어 시스템의 안정성과 성능에 미치는 영향을 정량화할 수 있습니다. 강인 안정성 및 강인 성능 여유를 계산하여 각 시스템의 불확실성을 도출할 수 있습니다.

Simulink 모델의 안정성 여유

강인 안정성, 강인 성능 및 뮤 분석

디스크 여유는 기존의 이득 및 위상 여유보다 강인 안정성을 더 잘 드러내 줍니다.

최악조건 분석

불확실 요소 값의 최악조건 조합을 식별하십시오. 추적 오차, 민감도 및 디스크 여유의 최악조건 값을 계산할 수 있습니다. 공칭 시나리오와 최악조건 시나리오를 비교할 수 있습니다.

DC 모터의 서보 제어기 강인성

MIMO 강인성 분석

계단 외란의 공칭 제거 및 최악조건 제거.

Monte Carlo 분석

지정된 불확실성 범위 내에서 불확실 시스템의 임의 샘플을 생성할 수 있습니다. 불확실성이 시스템 시간 및 주파수 응답에 미치는 영향을 시각화할 수 있습니다. Uncertain State Space 블록을 사용하여 Simulink에 불확실성을 적용하고 Monte Carlo 시뮬레이션을 수행할 수 있습니다.

불확실 시스템의 샘플 생성

Simulink의 강인성 분석

샘플링된 시스템의 나이퀴스트 도식.

강인 제어기의 설계 및 조정

중앙 집중형 제어기와 분산형 제어기를 합성하고 자동으로 조정하십시오.

H-무한대 및 뮤 합성

H-무한대, 뮤 합성과 같은 알고리즘을 사용하여 강인 MIMO 제어기를 합성할 수 있습니다.

고정된 제어 구조의 H-무한대 성능을 최적화할 수 있습니다. 혼합 민감도 또는 Glover-McFarlane 접근 방식을 사용하여 루프 형성 작업을 자동화할 수 있습니다.

능동 서스펜션의 로버스트 제어

HINFSTRUCT를 사용한 고정 구조 H-무한대 합성

뮤 합성을 사용한 항공기 횡축 제어

항공기 모델의 루프 형성 제어 설계

H-무한대 제어기를 사용한 불확실 폐쇄 루프 모델.

불확실 제어 시스템의 강인 조정

추적 성능, 외란 제거, 잡음 감쇠, 폐루프 극점 감쇠, 안정성 여유와 같은 조정 요구 사항을 지정할 수 있습니다. 여러 플랜트 모델 또는 제어 구성을 동시에 조정할 수 있습니다. 플랜트 파라미터의 불확실성 범위에 대해 성능을 최대화할 수 있습니다. 시간 및 주파수 응답 플롯으로 제어기 강인성을 확인할 수 있습니다.

Control System Tuner 앱을 사용한 강인 조정 (4:43)

DC 모터 제어기의 강인 조정

플랜트 파라미터의 다중 값 튜닝하기

플랙서블 빔의 강인 진동 제어