利用matlab设计一个两层自适应控制器,在分层自适应控制中,输出变量包括两个纯度值c1和c2,输出控制参数为流量QI、QII、QIII,三个独立的自适应控制器作用于三个区域,第一层包括两个区域,对于第一个区域,我们使用输出变量c1的误差和误差的一阶导数值作为输入,输出控制参数为流量QI,对于第二个区域,我们使用输出变量c2的误差和误差的一阶导数值作为输入,输出控制参数为流量QII,对于第三个区域,我们使用第一区域和第二区域的输入误差的加权平均值作为输入,输出控制参数为流量QIII,其中输出控制参数流量QI、QII、QIII的范围均为0到10,纯度c1和c2的目标值都为100,其中QI、QII、QIII、c1、c2分别在另一个程序中定义的matlab代码
时间: 2023-12-15 15:06:49 浏览: 50
以下是一个可能的实现,其中使用了三个独立的自适应控制器,分别作用于三个区域。每个控制器都有两个输入(误差和误差的一阶导数值)和一个输出(流量值)。第一区域的控制器控制QI,第二区域的控制器控制QII,第三区域的控制器控制QIII。第三区域的输入是两个区域的输入误差的加权平均值。
```matlab
% 定义控制器参数
Kp = 0.1;
Ki = 0.01;
Kd = 0.01;
% 定义控制器状态变量
e1 = 0;
e2 = 0;
de1 = 0;
de2 = 0;
ie1 = 0;
ie2 = 0;
QI = 5;
QII = 5;
QIII = 5;
% 定义目标纯度值
c1_target = 100;
c2_target = 100;
% 定义时间步长和仿真时间
dt = 0.1;
t_end = 100;
% 定义存储变量
c1_history = zeros(1, t_end/dt);
c2_history = zeros(1, t_end/dt);
% 开始仿真
for t = 1:t_end/dt
% 计算当前纯度值
c1 = calculate_c1(QI);
c2 = calculate_c2(QII);
% 计算误差和误差的一阶导数值
e1_last = e1;
e1 = c1_target - c1;
de1 = (e1 - e1_last)/dt;
e2_last = e2;
e2 = c2_target - c2;
de2 = (e2 - e2_last)/dt;
% 更新积分项
ie1 = ie1 + e1*dt;
ie2 = ie2 + e2*dt;
% 计算控制器输出
QI = adaptive_control(e1, de1, ie1, QI);
QII = adaptive_control(e2, de2, ie2, QII);
QIII = adaptive_control((e1 + e2)/2, (de1 + de2)/2, (ie1 + ie2)/2, QIII);
% 存储纯度值
c1_history(t) = c1;
c2_history(t) = c2;
end
% 绘制纯度值变化曲线
figure;
plot(0:dt:t_end-dt, c1_history, 'r', 0:dt:t_end-dt, c2_history, 'b');
xlabel('Time (s)');
ylabel('Purity (percent)');
legend('c1', 'c2');
% 计算纯度值
function c1 = calculate_c1(QI)
% 在这里计算c1
end
function c2 = calculate_c2(QII)
% 在这里计算c2
end
% 自适应控制函数
function Q = adaptive_control(e, de, ie, Q)
% 计算控制器输出
u = Kp*e + Ki*ie + Kd*de;
% 对输出进行限幅
if u > 10
u = 10;
elseif u < 0
u = 0;
end
% 更新控制参数
Q = Q + u;
end
```
阅读全文