主要内容

为控制系统分析和设计标记感兴趣的信号

分析点

你是否用MATLAB建模你的控制系统®或仿真金宝app软件®,使用分析点标记模型中感兴趣的点。分析点允许您访问内部信号,执行开环分析,或指定控制器调谐的要求。在框图表示法中,一个分析点可以被认为是一个信号从一个块流到另一个块的访问端口。在Si金宝appmulink中,分析点被附加到Simulink模块的出口上。例如,在下面的模型中,参考信号,r,和控制信号,u,是源于输出的分析点设定点C分别块。

每个分析点可以满足以下一个或多个目的:

  • 输入-例如,软件在分析点注入一个附加输入信号,以模拟设备输入的干扰。

  • 输出-软件测量某一点的信号值,例如,研究干扰对植物输出的影响。

  • 循环开放-该软件在信号流的某一点插入一个中断,例如,研究植物输入的开环响应。

您可以同时应用这些目的。例如,来计算开环响应uy,你可以治疗u作为一个循环打开和输入。当您将一个分析点用于多个目的时,软件按照如下顺序应用这些目的:输出测量,然后打开循环,然后输入。

使用分析点,您可以从控制系统模型中提取开环和闭环响应T表示上述模型中的闭环系统uy标记为分析点。T可以是广义状态空间模型,也可以是slLinearizerslTuner与Simulink模型的接口。金宝app您可以使用以下命令绘制对电厂输入处阶跃扰动的闭环响应:

Tuy = getIOTransfer (T)“u”“是的”); 阶梯图(Tuy)

在使用控制系统时,分析点也有助于指定设计需求systune命令例如,您可以创建一个要求,将电厂输入的干扰衰减10(20 dB)或更高的系数。

要求= TuningGoal。拒绝(“u”,10);

指定分析点MATLAB模型

考虑以下框图的LTI模型。

G=tf(10[1,3,10]);C=pid(0.2,1.5);T=反馈(G*C,1);

使用此模型,您可以从ry。但是,您不能分析电厂输入端的开环响应或模拟电厂输入端的阶跃干扰抑制。要启用此类分析,请标记信号u作为一个分析点,插入一个分析点在设备和控制器之间阻塞。

美联社= AnalysisPoint (“u”); T=反馈(G*AP*C,1);输出名称=“是的”

植物输入,u,现在可供分析。

在创建模型时T,则手动创建分析点块美联社并明确地将其包含在反馈回路中。当您使用连接命令,可以指示软件在指定的位置自动插入分析点。有关详细信息,请参阅连接

指定分析点金宝app模型

在Si金宝appmulink中,您可以在框图中显式地标记分析点,或者使用附加点命令slLinearizerslTuner接口。

要直接在Simulink模型中指定分析点,请首先打开金宝app线性化标签。要做到这一点,在应用程序图库,单击线性化管理

要指定分析点,请执行以下操作:

  1. 在模型中,单击要定义为分析点的信号。

  2. 线性化选项卡,在插入分析点gallery,选择要定义的分析点类型。

    指定分析点时,软件会向模型中添加注释,以指示线性分析点类型。

  3. 对要定义为分析点的所有信号重复步骤1和2。

您可以选择以下任何闭环分析点类型,它们在slLinearizerslTuner接口;也就是说,分析函数以相同的方式处理它们,例如getIOTransfer,以及调优目标,例如TuningGoal。StepTracking

  • 输入扰动

  • 输出测量

  • 体贴

  • 互补灵敏度

如果还希望在信号处引入永久回路开度,请选择以下开环分析点类型之一:

  • 开环输入

  • 开环输出

  • 环路传输

  • 循环打破

当您将信号定义为开环点时,分析函数如getIOTransfer在线性化过程中,始终在该信号处强制执行环路中断。所有开环分析点类型在一个slLinearizerslTuner接口。有关软件在线性化过程中如何处理环路开口的更多信息,请参见软件如何处理循环开口

当您创建slLinearizerslTuner接口,在模型中定义的任何分析点都会自动添加到接口中。如果你使用以下方法定义一个分析点:

  • 一个闭环类型,信号只是作为一个分析点。

  • 作为开环类型,信号被添加为分析点和永久开口。

要以编程方式标记分析点,请使用附加点命令例如,考虑scdcascade模型。

开放式系统(“scdcascade”

要标记分析点,请首先创建一个slTuner接口。

圣= slTuner (“scdcascade”);

要添加信号作为分析点,请使用附加点命令,指定信号的源块和端口号。

addPoint(圣“scdcascade / C1”,1);

如果源块只有一个输出端口,则可以忽略端口号。

addPoint(圣“scdcascade/G2”);

为方便起见,您还可以使用:

  • 信号的名称。

    addPoint(圣“y2”);
  • 组合源块路径和端口号。

    addPoint(圣“scdcascade/C1/1”
  • 当明确无误时,完整源块路径的结束。

    addPoint(圣“G1/1”

您还可以添加永久空缺slLinearizerslTuner使用加开命令,并以与的相同方式指定信号附加点.有关软件在线性化过程中如何处理回路开口的更多信息,请参阅软件如何处理循环开口

新址(圣,“y1m”);

控件创建线性化I/O对象,从而定义分析点利尼奥命令。

io (1) = linio (“scdcascade / C1”1.“输入”);io (2) = linio (“scdcascade/G1”1.“输出”);地址(ST,io);

与直接在模型中定义分析点时一样,如果使用以下命令指定线性化I/O对象:

  • 一个闭环类型,信号只是作为一个分析点。

  • 作为开环类型,信号被添加为分析点和永久开口。

在工具中指定响应I/O时,例如模型线性化器控制系统调谐器,软件会根据需要创建分析点。

请参阅分析和调优的分析点

一旦标记了分析点,就可以使用以下分析函数分析任意点的响应:

  • getIOTransfer-指定输入和输出的传递函数

  • getLoopTransfer-从指定点的附加输入到同一点的测量值的开环传递函数

  • getSensitivity-指定点的灵敏度函数

  • getCompSensitivity-在指定点的互补灵敏度函数

您还可以创建在这些点约束系统响应的调优目标。对于在命令行创建的模型和在Simulink中创建的模型,执行这些操作的工具以类似的方式操作。金宝app

要查看可用的分析点,请使用获得积分作用您可以查看所创建模型的分析:

  • 在命令行:

  • 在Si金宝appmulink中:

对于在命令行中创建的闭环模型,您还可以在以下情况下使用模型输入和输出名称:

  • 计算一个闭环响应。

    位店长= getIOTransfer (T)“u”“是的”);stepplot(位店长)

  • 计算开环响应。

    loopSys=getLoopTransfer(T,“u”1);bodeplot (loopSys)

  • 为以下目标创建调优目标systune

    R = TuningGoal。利润(“u”10、60);

使用相同的方法来引用在Simulink中创建的模型的分析点。金宝app在Si金宝appmulink模型中,为了方便起见,您可以使用返回的分析点名称的任何明确的缩写获得积分

位店长= getIOTransfer(圣,‘u1’“日元”);sensG2=getSensitivity(ST,“G2”);R = TuningGoal。利润(‘u1’10、60);

最后,如果一些分析点是向量值信号或多通道位置,您可以使用索引来选择特定的条目或通道。例如,假设u是闭环MIMO模型中的两个入口向量。

G = ss([-1 0.2;0 -2],[1 0;0.3 1]);C = pid (0.2, 0.5);美联社= AnalysisPoint (“u”2);T =反馈(G *美联社* C,眼(2));T.OutputName =“是的”

您可以计算第二个通道的开环响应,并测量一个扰动对第一个通道的影响。

L=getLoopTransfer(T,“u(2)”,-1); 步骤图(getIOTransfer(T,‘u(1)’“是的”))

在中创建优化目标时控制系统调谐器,软件会根据需要创建分析点。

另请参阅

|||