要在模型中线性化子系统、回路或块,请使用分析点. 您在模型中定义的每个分析点都可以用于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-例如,软件测量某一点的信号值,以研究干扰对电厂输出的影响。
开环-软件解释某一点的信号流中断,例如,研究电厂输入的开环响应。
要计算系统某部分的线性模型,请在要线性化的模型部分的输入和输出信号上指定线性化输入点和输出点。要计算开环响应,请指定环路开口以中断信号流。您还可以通过定义多个输入和输出点来计算MIMO线性模型。
可以使用指定以下类型的线性分析点金宝app®控制设计™这些分析点是纯注释,不影响模型模拟。
分析点 | 描述 |
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输入扰动 |
指定信号的加法输入。 要定义线性化系统的传递函数,可以使用带有输出测量或开环输出的输入扰动。 例如,计算响应G/(1+GK)在示例系统中,指定输入扰动杜和输出测量Y如图所示。 |
输出测量 |
在信号处进行测量。 要定义线性化系统的传递函数,可以使用输入扰动或开环输入的输出测量。 例如,计算响应-K/(1+KG)在示例系统中,指定输出测量点U和输入扰动dy如图所示。 |
环路中断 |
指定循环开口。 使用环路中断来计算环路周围的开环传递函数。通常,如果有嵌套循环或希望忽略某些循环的影响,则使用循环打断。 在示例系统中,环路中断在以下位置停止信号流:U. 因此,输入扰动的传递函数判定元件到输出测量Y是0。 |
开环输入 |
指定后跟输入扰动的循环中断。 要使设备或控制器线性化,可以使用带输出测量的开环输入或开环输出。 例如,要使示例系统中的设备线性化,请在G和输出测量Y之后G,如图所示。开环输入在U,并添加一个输入扰动杜. |
开环输出 |
指定后跟环路中断的输出测量值。 为了线性化一个设备或控制器,你可以使用一个带有输入扰动的开环输出或一个开环输入。 例如,计算响应-K在示例系统中,在K和输入扰动dy之后G,如图所示。开环输出中断信号流并添加输出测量值U. |
回路传递函数 |
指定回路中断前的输出测量值,然后是输入扰动。 要计算回路周围的开环传递函数,请使用回路传递分析点。 例如,计算-KG在示例系统中,如图所示指定回路传输分析点。软件添加输出测量U中断信号流,并添加输入扰动杜. |
灵敏度函数 |
指定输入扰动,后跟输出测量值。 灵敏度函数测量信号对附加干扰的灵敏度。灵敏度是一个闭环测量。反馈会降低开环增益大于的频带的灵敏度 例如,要计算示例系统的电厂输入的灵敏度,请添加灵敏度函数分析点,如图所示。软件添加了一个输入扰动杜然后是输出测量U.来自的闭环传递函数杜到U是1/(1+KG). |
互补灵敏度函数 |
指定输入扰动后的输出测量值。 点处的互补灵敏度函数是从该点处的附加干扰到同一点处的测量的传递函数。与灵敏度函数相反,干扰在测量后增加。使用此分析点计算回路周围的闭环传递函数。 例如,要计算示例系统的闭环传递函数,请添加补充灵敏度函数分析点,如图所示。软件添加了一个输出测量值U然后是输入扰动杜.来自的闭环传递函数杜到U是-KG/(1+KG). |
如果模型包含一个或多个反馈回路,则可以选择线性化开环或闭环系统。
要消除反馈回路的影响,使用分析点可以插入回路开口,而无需手动断开信号线。手动移除非线性模型的反馈信号会改变模型工作点,并生成不同的线性化模型。有关详细信息,请参阅软件如何处理循环开口.
适当的环开口位置对于获得你想要的线性模型是很重要的。为了理解开环和闭环分析的区别,考虑下面的单环控制系统。
假设您希望对设备进行线性化P关于模型的平衡工作点。
要仅线性化设备,请在块的输出处打开回路P.如果不打开回路,则线性化模型U和Y包括反馈回路的效果。
开环Y? | 传递函数U到Y |
---|---|
对 |
|
没有 |
|
回路开口不必与线性化输入或输出点位于同一位置。例如,以下系统在外部反馈回路上的增益后有一个回路打开,这将从线性化中消除该回路的影响。因此,只有蓝色块位于线性化路径上。
在本例中,如果将回路开口放置在与线性化输出点相同的位置,则内部回路的影响也将从线性化结果中移除。
有几种方法可以定义要使用线性分析点进行线性化的模型部分。每种方法都有自己的优点,这取决于您使用的线性化工具。有关选择线性化工具的详细信息,请参见选择线性化工具.
指定模型的一部分。。。 | 如果。。。 | 有关更多信息,请参阅。。。 |
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在仿真金宝app软件模型 | 您希望将分析点直接保存在模型中,或以图形方式显示模型中的分析点。 | 指定要在Simulink模型中线性化的模型部分金宝app |
使用模型线性化器 | 您希望使用模型线性化器无需更改Simulink模型。使用此方法,金宝app可以为模型指定多个开环或闭环传递函数。 | 在模型线性化器中指定要线性化的模型部分 |
在命令行使用利尼奥 命令 |
您希望使用线性化 命令。使用利尼奥 不会更改Simulink模型。金宝app |
在命令行中指定要线性化的模型部分 |
使用单反线性化器 界面 |
您希望从线性化系统获得多个开环或闭环传递函数,而无需重新编译模型。使用此方法不会更改Simulink模型。金宝app | 为批量线性化标记感兴趣的信号 |
使用单反调谐器 界面 |
您希望从调谐控制系统获得多个开环或闭环传递函数,而无需重新编译模型。使用此方法不会更改Simulink模型。金宝app | 为控制系统分析和设计标记感兴趣的信号 |
作为一个特定的块或子系统 | 您希望线性化特定块或子系统,而无需为所有块输入和输出定义分析点。使用此方法不会更改Simulink模型。金宝app | 线性化设备 |