我目前正在使用 Francesco Casella 教授的 ThermoPower 库在 Modelica/Dymola 环境中开发大型复杂的热工液压系统。目前，我已经完成了我们的系统模型（包含几个闭环液压回路）的构建，并专注于为开发的模型设计控制器。鉴于系统的复杂性，我有大约 25 个 PI 控制器来控制各种阀门开度、泵、冷凝器和锅炉。在这个阶段，我正在使用一些明智的试错法调整控制器增益。我试图查阅文献，看看是否有任何正式的设计方法或任何经验法则来为这种多输入多输出 (MIMO) 热液压系统设计控制器。因此，我想问是否有人可以提供一些处理此类系统的控制器设计的指针或文献/论文。因为我在控制器设计（滑动模式、线性控制、根轨迹等）方面的知识对我没有帮助，因为这些方法中的大多数都是基于可用的模型方程。
另外，对于这样一个大型的热工水力系统，如何设置系统的初始条件？是否只需要提供一些合理的猜测值并期望 Dymola 负责其余部分？
【问题讨论】：
标签： modelica
好吧，我必须通过指出我不是控制工程师来限定我的回答，所以我所说的一切都持保留态度。
在某种程度上，这实际上取决于您使用的工具，因为不同的工具专注于不同的分析功能并提供不同的功能。例如，如果您使用的是 Dymola，则可以使用“线性化”功能来线性化您的系统。这将使您进入您熟悉的正式控制器设计方法。当然，问题是您的系统可能是高度非线性的，因此您必须制定策略来确定您需要控制的状态空间范围，然后可能制定策略来相应地调整您的增益。
另一方面，如果您使用 SystemModeler（来自 Wolfram）或 MapleSim（来自 Maplesoft）等工具，我很确定您可以选择将 Modelica 模型详细说明为方程的符号系统。因此，您可以再次重温需要模型方程可用的经典技术。由于这些不是线性化的，因此您将完全了解符号形式的非线性，并且可以采取任何可能的措施来解决它们。
这有帮助吗？
【讨论】：
我会在您的情况下尝试模型预测控制（只要您的系统仅在近似线性区域内活动或可以使其近似线性）。
这里有一些信息： http://www.stanford.edu/class/archive/ee/ee392m/ee392m.1056/Lecture14_MPC.pdf
但我建议您购买一本好的控制工程师书籍，详细描述这一点。
几年前我已经做了一个这样的例子，所以这个建议现在可能已经过时了。
请注意，当您在 Modelica/Dymola 中实现此功能时，您必须使用固定时间步长求解器来模拟模型。
【讨论】：