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 ```
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