面向控制、质量守恒与基于模型的压缩流体网络控制
系统与控制
2022-11-15 v1 系统与控制
摘要
我们研究了一个气体网络流动调节控制问题，展示了使用互连组件模型在闭环下的后果，这些组件模型被设计用于保持一种质量流守恒的变体，且未将代数约束纳入动力学中。这些是候选的“面向控制(control-oriented)”模型，因为它们是线性状态空间系统。这引发了对流动模型中质量守恒的研究，以及当每个组件均具备该性质时在网络层面守恒的继承性。守恒被表述为直流下的传递函数性质。随后表明该性质意味着网络模型中存在积分器及其他直流结构，这对后续控制设计具有重要影响。基于一个工业系统的例子，用于探讨从建模到组件自动互连、模型降阶、数字控制器设计与性能评估的便利性。自始至终，重点在于梳理建模中面向控制的特性。该示例显示了建模与控制器设计之间的强关联。
引用
@article{arxiv.2211.06826,
title = {Control-orientation, conservation of mass and model-based control of compressible fluid networks},
author = {Sven Brüggemann and Robert H. Moroto and Robert R. Bitmead},
journal= {arXiv preprint arXiv:2211.06826},
year = {2022}
}