MIMO控制回路

对于此示例，请使用Simulink模型金宝appairframemarginEx.slx．这个模型是基于实例的修剪和线性化一个机身(金宝app仿真软件控制设计)．

Open_System（“airframemarginEx.slx”）

该系统是双通道反馈循环。该工厂是单次，双输出子系统机身模型，并且控制器是两输入，一个输出系统，其输入是正常的加速度阿兹和音高率问，并且其输出是鳍偏转信号。

循环传输功能

为了计算该反馈系统的增益边距和相位边距，将模型线性化为在工厂输出和输入上获取开环传输功能。您可以使用环形传输类型的线性化分析点来执行此操作。有关线性化分析点的更多信息，请参阅指定要线性化的模型部分(金宝app仿真软件控制设计)．

为设备的输入创建一个循环传输分析点，它是设备的第一个输出端口问控制子系统。

ioInput = linio ('airframemarginex / q控制'，1，“looptransfer”）;

同样，为工厂输出创建分析点。由于有两个输出，因此将这些分析点指定为线性化I / O对象的向量。

iooutput（1）= Linio（“airframemarginEx /机身模型”，1，“looptransfer”）;iooutput（2）= Linio（“airframemarginEx /机身模型”2，“looptransfer”）;

线性化模型以获得开环传输功能。对于此示例，请使用模型中指定的操作点。工厂输入的环路传输是SISO，而输出处的环路传输是2×2。

Li =线性化（“airframemarginEx”, ioInput);％siso.Lo =线性化(“airframemarginEx”，iooutput）;%那

经典的增益和相位利润

计算经典增益利润率和相位利润，使用allmargin．对于开环传递函数，allmargin假设有一个负反馈循环。

返回的开环传输功能线性化命令是模型在分析点的实际线性化开环响应。因此，对于开环响应l时，整个模型的闭环响应是一个正反馈回路。

因此，使用-L.制作allmargin计算具有正反馈的稳定性边距。计算工厂输入的经典增益和相位边距。

si = allmargin（-li）

Si = struct with fields: GainMargin: [0.1633 17.6572] GMFrequency: [1.5750 47.5284] phasemmargin: 44.4554 PMFrequency: 5.3930 DelayMargin: 14.3869 DMFrequency: 5.3930 Stable: 1

结构如果包含关于经典稳定裕度的信息。例如,李。GMFrequency给出开环响应的相位交叉-180°的两个频率。李。GainMargin给出每个频率的增益裕度。增益裕度是环路增益在保持闭环稳定性的同时可以在该频率上变化的量。

计算工厂产量的稳定裕度。

SO = ALLMARGIN（-LO）;

因为有两个输出通道，allmargin返回包含每个通道的一个结构的数组。每个条目都包含为该频道计算的边距，其中包含其他反馈通道关闭。指数进入结构所以得到每个通道的稳定裕度。例如，检查关于增益变化或相位变化在问工厂的产量，这是第二个产量。

(2)

ANS =带有字段的结构：GainMargin：[0.3456 17.4301] Gmfrequency：[3.4362 49.8484] Phasemargin：[-78.2436 52.6040] PMFRequency：[1.5686 6.5428] DELAYMARGIN：[313.5079 14.0324] DMFREQUENCY：[1.5686 6.5428]稳定：1

基于磁盘的增益和相位利润

磁盘边距提供比经典增益和相空间更强的稳定性保证。基于磁盘的边际分析模型增益和相位变化作为开环系统响应的复杂不确定性。磁盘裕度是与闭环稳定性兼容的最小这种不确定性。（有关磁盘边距的一般信息，请参阅使用磁盘裕度进行稳定性分析．）

计算基于磁盘的边距，使用diskmargin.．就像allmargin,diskmargin.命令假设负反馈系统。因此，使用李津在工厂输入处计算基于磁盘的裕度。

DMi = diskmargin(李津)

DMI =带有字段的结构：GainMargin：[0.4419 2.2628] Phasmargin：[-42.3153 42.3153] DiskMargin：0.7740下行：0.7740 Upperbound：0.7740频率：4.2515谷类术：[1x1 SS]

场DMi。GainMargin告诉您植物输入的开环增益可以在约0.44和约2.26之间的任何因素之间变化，而不会损失闭环稳定性。基于磁盘的边距考虑了所有频率的变化。

对于MIMO环路传递函数的响应等lo在植物输出，有两种基于磁盘的稳定性边缘。的loop-at-a-time利润率是每个通道中的稳定性边缘，其他循环关闭。的多回路的利润率是两个通道同时产生增益(或相位)独立变化的裕度。diskmargin.计算两种。

[DMO，MMO] = DiskMargin（-LO）;

每次循环的边距作为结构数组返回DMo每个频道的一个条目。例如，检查用于增益变化或相变的边距问工厂的产出阿兹循环关闭，并与古典边距进行比较(2)以上。

DMO（2）

ANS =带有字段的结构：GainMargin：[0.3771 2.6521] phasmargin：[-48.6811 48.6811] DiskMargin：0.9047下行：0.9047上行：0.9047频率：4.4982谷本植物：[2x2 SS]

多环边缘，MMo，通过考虑所有反馈信道的增益（或阶段）的同时变化来考虑循环交互。这通常为多环控制系统提供最逼真的稳定性估计估计。

MMo

MMo = struct with fields: GainMargin: [0.6238 1.6030] phasmargin: [-26.0867 26.0867] DiskMargin: 0.4633 LowerBound: 0.4633 UpperBound: 0.4643 Frequency: 3.6830 worst微动:[2x2 ss]

mmo.gainmargin.表明，两个输出通道中的增益可以通过约0.62和1.60之间的因素独立变化，而不会损害闭环稳定性。MMo。PhaseMargin结果表明，在每一个通道中保持了稳定的独立相位变化，最大可达±26°。使用diskmarginplot以图形方式检查多循环边界。

diskmarginplot（-lo）

这显示了基于磁盘的增益和相位裕度作为频率的函数。的MMo返回的值diskmargin.对应于跨越频率最薄弱的磁盘余量。

多个营运点的利润率

当你使用线性化，您可以提供多个操作点以生成系统的线性化阵列。allmargin和diskmargin.可以在线性模型阵列上操作，以返回多个操作点的边界。例如，线性化机身系统在三次模拟快照时间。

snap = [0;2;5];lisnap =线性化（“airframemarginEx”ioInput,吸附);LoSnap =线性化(“airframemarginEx”ioOutput,吸附);

LiSnap是一个3×1阵列的SISO线性模型，一个用于在每个快照时间获得的工厂输入的环路传输。相似地，Losnap.是一个3×1阵列的2输入，2输出线性模型，表示每个快照时间的工厂输出的环路传输。在三个快照时间计算工厂输入的经典增益和相位利润。

sisnap = allmargin（-lisnap）;

结构数组中的每一项SiSnap包含相应的快照时间的经典保证金信息。例如，检查第二个条目的古典边距，t= 2 s。

Sisnap（2）

ans = struct with fields: GainMargin: [0.0171 18.2489] GMFrequency: [0.0502 51.4426] phasemarar: 93.1051 PMFrequency: 2.8476 DelayMargin: 57.0662 DMFrequency: 2.8476 Stable: 1

计算工厂输出的磁盘边距。

[DMoSnap, MMoSnap] = diskmargin (-LoSnap);

由于有两个反馈通道和三个快照时间，包含一次循环磁盘边距的结构阵列的尺寸为2 × 3。第一个维度是反馈通道，第二个维度是快照时间。换句话说,DMoSnap (j, k)包含频道的边距j在快照时间k．例如，在第三快照时间检查第二反馈通道中的磁盘边距，t= 5 s。

DMOSNAP（2,3）

ANS =带有字段的结构：GAINMARGIN：[0.1345 7.4338] PHASEMARGIN：[-74.6771 74.6771] DISKMARGIN：1.5257下行：1.5257上行：1.5257频率：24.1993谷物盈率：[2x2 SS]

每个快照时间只有一组多环边距，所以mmosnap.是一个3×1结构阵列。

与前面一样，还可以绘制多循环边界。现在有三条曲线，分别对应于每个快照时间。单击曲线以确定它对应的快照时间。

diskmarginplot（-losnap）