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什么是批量线性化?

批处理线性化指从模型中提取I/ o、工作点和参数值的各种组合的多重线性化。批处理线性化可以让您分析Simulink的时域、频域和稳定性特征金宝app®在不同的操作条件和参数范围下建立模型或模型的部分。您可以使用批处理线性化的结果来设计对参数变化具有鲁棒性的控制器,或者为不同的操作条件设计增益调度控制器。还可以使用批处理线性化结果来实现非线性系统的线性参数变化(LPV)近似LPV系统控制系统工具箱™块。

为了理解不同类型的批量线性化,考虑磁悬浮模型,magball.有关此模型的详细信息,请参见magball 金宝appSimulink模型

你可以通过改变以下任意组合来批量线性化这个模型:

  • I/O集-使用不同的I/O线性化模型以获得任何闭环或开环传递函数。

    magball模型中,可以通过指定不同的I/O集提取一些传递函数,包括:

    • 磁球装置模型,控制器模型

    • 闭环传递函数由参考信号对植物产量,h

    • 开环传递函数控制器与磁球装置相结合;也就是传递函数误差信号h随着反馈循环的开启

    • 输出扰动抑制模型或灵敏度传递函数,在输出口得到磁球装置

  • 工作点-在非线性模型中,模型动态变化取决于工作条件。您可以在不同的工作点线性化非线性模型,以研究模型动态变化或为不同的工作条件设计控制器。

    举一个随工作点变化的动力学模型的例子,考虑一个简单的以角位置和速度为状态的非强制悬挂摆。这个模型有两个平衡点,一个是钟摆向下悬挂时的稳定点,另一个是钟摆向上指向时的不稳定点。在稳定工作点附近线性化得到稳定模型,而在不稳定工作点附近线性化得到不稳定模型。

    magball模型,它使用球的高度作为一个状态,您可以获得多个线性化的变化初始球的高度。

  • 参数-参数以多种方式配置Simulink模型。金宝app例如,可以使用参数指定模型系数或控制器采样时间。还可以使用离散参数,例如控件的输入多端口切换块,以控制模型中的数据路径。因此,改变参数可以达到一系列目的,这取决于参数对模型的贡献。

    magball模型,可以改变参数PID控制器块,控制器/ PID控制器.通过改变这些参数得到的线性化显示了控制器如何影响控制系统的动力学。或者,您可以改变磁球装置参数值,以确定控制器对装置模型变化的鲁棒性。你也可以改变输入块的参数,想要的高度,并研究不同输入水平对模型响应的影响。

    如果参数影响模型工作点,则可以使用参数样本批量修剪模型,然后在结果工作点批量线性化模型。

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