Robust Control Toolbox

 

Robust Control Toolbox

불확실 플랜트에 대한 강인 제어기 설계

공칭 응답과 함께 시스템의 샘플링된 응답을 보여주는 보드 플롯.

플랜트 불확실성 모델링

불확실 파라미터 또는 무시된 동역학 등 불확실 요소와 공칭 동역학을 결합하여 자세한 불확실 모델을 구축할 수 있습니다. 불확실 상태공간 및 주파수 응답 모델을 사용하여 불확실 시스템을 표현할 수 있습니다.

MIMO 시스템의 원판 여유에 대한 비디오의 썸네일.

원판 여유를 사용한 안정성 분석

SISO 및 MIMO 피드백 루프의 원판 기반 이득 및 위상 여유를 사용하여 제어 시스템의 안정성과 성능에 주는 영향을 정량화할 수 있습니다.

불확실 시스템의 최악 조건 주파수 응답을 보여주는 플롯.

강인성 및 최악 조건 분석

무작위 샘플링을 수행하지 않고 최악 조건 성능의 상한 및 하한을 계산할 수 있습니다. 또한, 시스템이 안정성 또는 원하는 성능을 유지하면서 불확실 파라미터의 편차를 얼마나 허용할 수 있는지 알려주는 강인성 여유를 계산할 수도 있습니다.

샘플링된 불확실 모델의 나이퀴스트 다이어그램을 보여주는 플롯.

몬테카를로 분석

지정된 불확실 범위 내에서 불확실 시스템의 무작위 샘플을 생성할 수 있습니다. 시스템 시간 및 주파수 응답에 불확실성이 미치는 영향을 시각화할 수 있습니다. 

H-무한대 및 뮤-합성

H-무한대 및 뮤 합성과 같은 알고리즘을 사용하여 강인 MIMO 제어기를 합성할 수 있습니다. 고정 제어 구조의 H-무한대 성능을 최적화할 수 있습니다. 혼합감도 또는 Glover-McFarlane 접근법을 사용하여 루프 성형 작업을 자동화할 수 있습니다.

다양한 파라미터가 적용된 플랜트의 성능 사양 및 조정된 시스템 응답을 보여주는 제어 시스템 조정기 앱.

강인 제어기 조정

제어 시스템 조정기 앱 또는 systune 명령을 활용하여 기준 추종, 외란 제거, 안정성 여유 및 기타 상위 설계 요구사항을 충족하도록 제어 시스템을 자동 조정할 수 있습니다. 플랜트 파라미터 편차 또는 불확실성이 있는 경우에도 이러한 요구사항을 충족하여 강인 성능을 보장할 수 있습니다.

Uncertain State Space 블록을 사용하여 불확실성이 모델링된 센서가 포함된 피드백에서 불확실 플랜트로 구성된 Simulink 모델.

Simulink에서의 강인 제어 설계

불확실 요소를 Simulink 모델에 표현하고 모델을 선형화하여 불확실성이 전체 시스템에 미치는 영향을 분석할 수 있습니다. Simulink에서 모델링된 불확실 시스템의 자동 제어기 조정을 수행할 수 있습니다.

NTL(X,γ)N<0 형태의 선형 행렬 부등식, 여기에서 N은 외부 인수이고 L은 3x3 대칭 블록 행렬로 표현되는 내부 인수입니다.

선형 행렬 부등식

일반적인 LMI(선형 행렬 부등식) 문제를 지정하고 풀 수 있습니다. Robust Control Toolbox는 실현가능성, 비용 최소화 및 일반 고유값 최소화를 위한 LMI 솔버를 제공합니다.

그림을 보면 주행 입력을 나타내는 3개의 axes 객체가 있습니다.

참조 응용 예제

항공우주, 전력 전자, 자동차 응용 분야에 대한 참조 예제를 사용하여 불확실성이 있는 플랜트 모델에 대해 MATLAB 및 Simulink에서 모델링된 고정 구조 제어기를 합성하고 조정할 수 있습니다.

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