Simulink中构建自抗扰控制器的子系统封装与自定义库

"本文主要介绍了如何利用Simulink构建AI业务生态，特别是在创建自抗扰控制器的模型方面，包括子系统封装和自定义库的创建。作者通过详细步骤展示了如何在Kubernetes环境下创建模块图标，以及自定义对话框和帮助文本，使模块更直观易用。" 在Kubernetes上构建AI业务生态时，一个关键环节是创建模块图标以提高工作流程的可视化和用户友好性。Simulink提供了一种方法，允许用户创建自定义的对话框和模块图标，这在构建自抗扰控制器等复杂系统时特别有用。自抗扰控制器是一种能有效抑制系统内外扰动的先进控制策略。 首先，创建封装对话框涉及选择子系统模块并编辑其Mask。在Mask Editor的Parameter选项页中，可以添加参数，如对话框中的编辑控件，允许用户输入数值，这些数值会被存储并用于封装工作区内的计算。例如，创建扩张状态观测器的封装时，可以定义参数h、bt01、bt02、bt03和b0，方便用户直接设置相关参数。 接着，为了提供清晰的模块说明和帮助文本，用户可以在Documentation选项页内设置Mask type、Mask description和Mask help。这些信息有助于用户理解和使用自定义模块。 创建模块图标则需要利用Simulink的Icon选项页。在这里，用户可以输入MATLAB语法的绘图命令，比如disp('ESO')，来绘制模块图标，使得子系统模块显示为“ESO”，增强了视觉识别度。 完成这些步骤后，得到的封装子系统可以像图2(b)所示，有明确的输入输出变量，如控制输入u、误差信号e，以及状态估计值z1、z2、z3等。用户可以通过双击子系统模块调出图2(c)所示的参数设置窗口，快速调整参数。 自抗扰控制器的其他组成部分，如跟踪微分器和非线性状态误差反馈律，也可以采用类似方法封装成子系统，然后结合参数关系组合成完整的控制器。 此外，Simulink还支持用户创建自定义库，方便管理和重用模块。用户可以启动Simulink工作环境，打开新Library窗口，将常用模块添加进去，保存为特定库文件，从而建立个性化的库，提高工作效率。 通过Simulink进行建模和仿真，可以简化自抗扰控制器的设计过程，避免复杂的编程工作，同时能实时观察和分析参数变化的影响。实际的仿真实例验证了这种方法的实用性和效率，证明了Simulink在AI业务生态构建中的价值。