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为Simulink块指定自定义线性化金宝app

此示例显示如何指定Simulink®块或子系统的线性化。金宝app

在Si金宝appmulink控制设计中™ 软件,线性化使用精确线性化方法提供Simulink模型的线性近似。该线性化在给定工作点周围的小范围内有效。这种方法适用于大多数Simulink模型。但是,在某些情况下,必须修改精确线性化方法,以考虑不连续性的影响或近似导数或延迟作用的动力学。许多内置Simulink块(如饱和块或死区块)提供了线性化时视为增益参数来控制此行为。对于不能线性化的块或子系统,有必要指定一个线性化。在这个例子中,你为一个子系统指定一个自定义的线性化来近似PWM信号的线性化。

使用PWM生成子系统对模型进行线性化

这个scdpwm模型包含一个PWM电压子系统,该子系统对PWM信号进行建模,然后输入电厂模型。

mdl=“scdpwm”;open_system (mdl)

使用标准配置对该模型进行线性化时,得到的线性模型增益为零。

io=getlinio(mdl);sys=线性化(mdl,io)
sys=D=阶跃电厂模型0静态增益。

PWM/比较到零块的电压导致该线性化为零。

pwmblk=“scdpwm/电压到PWM”; 开放式系统(pwmblk)

线性化为零,因为块表示纯不连续非线性。

u = [1:0.1:0 0:0.1:1];(y = 0(11,1); 1(11日1)];情节(u, y)包含(“块输入-u”) ylabel ('块输出-y')ylim([-0.1.1])

指定PWM子系统的自定义线性化

使用Sim金宝appulink控制设计软件,您可以控制Simulink模型中块的线性化。可以使用以下命令指定块的线性化:

  • 矩阵

  • 线性时不变模型,如传递函数或状态空间模型

  • 不确定参数或状态空间模型(需要鲁棒控制工具箱™ 软件)

在此示例中,PWM子系统包含一个时间延迟

$$PWM(s)=e^{-sT_s}$$

这个时间延迟解释了PWM信号的占空比频率为100hz。要指定电压到PWM子系统的延迟,首先选择块。然后,在应用程序选项卡,单击线性化管理器.

线性化选项卡,单击指定块线性化. 然后,在“块线性化规格”对话框中,执行以下步骤。

  1. 选择使用以下选项之一指定块线性化参数

  2. 在下拉框中,选择MATLAB表达式.

  3. 使用表达式指定线性化ss(1,“输出延迟”,1/100).

以下代码相当于在“块线性化规格”对话框中输入延迟。

set_param (pwmblk“SCDEnableBlockLinearizationSpecification”,“开”);代表=结构(“规范”,'ss(1,'OutputDelay',1/100',...“类型”,“表情”,...“参数名称”,'',...“ParameterValues”,'');set_param (pwmblk“SCDBlock线性化规范”,代表);

创建系统的连续时间线性模型。

opt=线性化选项(“SampleTime”,0); sys=线性化(mdl、io、opt);

线性化的模型,包括指定的子系统线性化,现在给出了预期的结果。

sys=zpk(sys)
sys =从输入“Step”到输出“Plant Model”:1 exp(-0.01*s) * ------------- (s²+ s + 1)连续时间零/极/增益模型。

比较线性化和仿真

您可以使用以下方法将模型的线性化与模型的估计频率响应进行比较:frest.createStep输入信号。

您为电压到PWM子系统指定的线性化只影响线性化,而不影响模型仿真。因此,在估计频率响应之前,不需要去除线性化规范。

创建输入信号并估计模型的频率响应。

脚背= frest.createStep (“t”,1/10000,“步进时间”, 1...“步长”,1e-1,“最后时刻”,15); [sysf,simoutstep]=frestimate(mdl,io,脚背);

将线性化模型与估计模型的仿真结果进行比较。

frest.simCompare (simoutstep sys,脚背)传说(“PWM子系统规范的线性化”,...模拟的阶跃响应的,“位置”,“东”)

线性化准确地表示了估计系统的动态特性。

自定义线性化的其他应用

块线性化规范不限于线性时不变模型。如果你有鲁棒控制工具箱™ 软件中,可以为模型中的块指定不确定参数和不确定状态空间(USS)模型。由此产生的线性化是一个不确定的模型。榜样不确定性Simulink模型的线性金宝app化(鲁棒控制工具箱)演示如何计算不确定线性化。

你也可以在连续域内用离散控制器和连续对象动态来进行模型分析。有关详细信息,请参见模型计算延迟和采样效应.

关闭Simulink金宝app模型。

bdclose (mdl)

另见

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