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制御システムの解析と設計における対象信号のマ,ク
解析ポ@ @ント
制御システムをモデル化するのがmatlab®であれS金宝appimulink®であれ,モデル内で対象とするポ“解析ポ电子邮箱ント”を使用してマ,クします。解析ポ@ @ントにより、内部信号へのアクセス、開ループ解析の実行、あるいはコントローラー調整の要件の指定が可能になります。ブロック線図表現での解析ポイントは、1 つのブロックから別のブロックに流れる信号へのアクセス端子と考えることができます。Simulink では、解析ポイントは Simulink ブロックの出力端子に取り付けられます。たとえば、次のモデルの基準信号r
および制御信号u
は,それぞれ定位点ブロックとCブロックの出力から生じる解析ポ@ @ントです。
各解析ポ▪▪ントは,以下の目的を1▪▪以上果たすことができます。
入力—ある解析ポesc escントに、加法的入力信号がソフトウェアによって与えられます。たとえば,プラント入力における外乱をモデル化するためにこれを行います。
出力-あるポie浏览器ントにおける信号の値がソフトウェアによって測定されます。たとえば,プラント出力における外乱の影響を調べるためにこれを行います。
ル,プ開始点-あるポie浏览器ントにおける信号の流れの中断がソフトウェアによって挿入されます。たとえば,プラント入力における開ル,プ応答を調べるためにこれを行います。
これらの目的は同時に適用できます。たとえば,u
からy
への開ル,プ応答を計算する際は,u
をル,プ開始点と入力の両方として扱うことが可能です。解析ポ@ @ントを複数の目的に使用する場合、ソフトウェアは常にこれらの目的を、まず出力測定、次にループ開始点、その次に入力、という特定の順序で適用します。
解析ポントを使用して,制御システムモデルから開ルプ応答および閉ルプ応答を抽出できます。たとえば,T
は上の図のモデルの閉ル,プシステムを表し,u
とy
は解析ポ▪▪ントとしてマ▪▪クされていると想定します。T
は,一般化状態空間モデルにも,金宝appSimulinkモデルのslLinearizer
またはslTuner
@ @ @ @ @ @ @ @ @ @ @ @ @ @。プラント入力におけるステップ外乱に対する閉ル,プ応答は,次のコマンドを使用してプロットできます。
Tuy = getIOTransfer(T,“u”,“y”);stepplot深处(图伊)
また,解析ポsystune
コマンドで制御システムを調整する際に設計要件を指定するのにも有用です。たとえば,プラント入力における外乱を 10 倍 (20 dB) 以上減衰させる要件を作成することができます。
Req = TuningGoal。拒绝(“u”10);
MATLABモデルでの解析ポ@ @ントの指定
次のブロック線図のltiモデルにいて考えます。
G = tf(10,[1 3 10]);C = pid(0.2,1.5);T =反馈(G*C,1);
このモデルで,r
からy
への閉ル,プ応答を取得できます。しかし,プラント入力における開ループ応答の解析や,プラント入力におけるステップ外乱の抑制のシミュレーションは実行できません。そのような解析を可能にするには,プラントとコントロ,ラ,の間にAnalysisPoint
ブロックを挿入することで,信号u
を解析ポ▪▪ントとしてマ▪▪クします。
AP =分析点(“u”);T =反馈(G*AP*C,1);T.OutputName =“y”;
これで,プラント入力u
が解析できるようになりました。
モデルT
の作成に際しては,解析ポ美联社
を手動で作成し,これをフィ,ドバックル,プに明示的に含めました。连接
コマンドを使用してモデルを組み合わせる場合は,解析ポイントが指定位置に自動的に挿入されるようソフトウェアに指示できます。詳細にいては,连接
を参照してください。
金宝appモデルでの解析ポ@ @ントの指定
金宝appSimulinkでは,解析ポ,ントをブロック線図内で明示的にマ,クするか,slLinearizer
またはslTuner
@ @ @ @ @ @ @ @ @ @ @ @ @ @addPoint
コマンドを使用してプログラムによりマ,クすることができます。
解析ポesc e金宝appsc esc esc esc esc esc esc esc esc esc[線形化]タブを開きます。そのためには,[アプリ]ギャラリ,で[線形化マネ,ジャ,]をクリックします。
解析ポesc escントを指定するには,以下を行います。
モデル内で,解析ポ。
[線形化]タブの[解析ポ电子邮箱ントの挿入]ギャラリで,定義する解析ポントのタプを選択します。
解析ポ▪▪ントを指定すると,ソフトウェアは線形解析ポ▪▪ントタ▪▪プを示す注釈をモデルに追加します。
解析ポesc escントとして定義するすべての信号に対して,手順1と2を繰り返します。
次の閉ルプ解析ポントタプから任意に選択できます。これらは特定のslLinearizer
またはslTuner
,getIOTransfer
などの解析関数とTuningGoal。StepTracking
などの調整目標によって同様に処理されます。
入力の摂動
出力の測定
感度
相補感度
信号で永続的なループ開始点を導入する場合にも,次の開ループ解析ポイントタイプのいずれかを選択します。
開ル,プの入力
開ル,プの出力
ル,プ伝達
ル,プの中断
信号を開ルプポントとして定義すると,getIOTransfer
などの解析関数は,線形化中に常にその信号でル,プの中断を適用します。開ルプ解析ポントのタプはすべて,特定のslLinearizer
またはslTuner
@ @ @ @ @ @ @ @ @ @ @ @ @ @。線形化中にソフトウェアでルプ開始点がどのように処理されるかの詳細にいては,ソフトウェアでル,プ開始点を処理する方法を参照してください。
モデルにslLinearizer
またはslTuner
インターフェイスを作成すると,モデルで定義されているすべての解析ポイントがインターフェイスに自動的に追加されます。解析ポ@ @ントの定義方法に応じて次が行われます。
閉ルプタプの場合,信号は解析ポントとしてのみ追加されます。
開ルプタプの場合,信号は解析ポントと永続的な開始点の両方として追加されます。
解析ポントをプログラムでマクするには,addPoint
コマンドを使用します。たとえば,scdcascade
モデルにいて考えてみます。
open_system (“scdcascade”)
解析ポslTuner
@ @ @ @ @ @ @ @ @ @ @ @ @ @。
ST = slTuner(“scdcascade”);
信号を解析ポ电子邮箱ントとして追加するには,addPoint
コマンドを使用して信号のソ,スブロックおよび端子番号を指定します。
addPoint(圣“scdcascade / C1”1);
ソスブロックの出力端子が1の場合,。
addPoint(圣“scdcascade / G2”);
便宜上,次を使用して解析ポ。
信号の名前。
addPoint(圣“日元”);
ソ,スブロックパスと端子番号の組み合わせ。
addPoint(圣“scdcascade / C1/1”)
ソ,スブロックの絶対パスの末尾(確定的な場合)。
addPoint(圣“G1/1”)
addOpening
コマンドを使用してaddPoint
と同じ方法で信号を指定することで,slLinearizer
またはslTuner
@ @ @ @ @ @ @ @ @ @ @ @ @ @。線形化中にソフトウェアでルプ開始点がどのように処理されるかの詳細にいては,ソフトウェアでル,プ開始点を処理する方法を参照してください。
addOpening(圣“y1m”);
linio
コマンドを使って線形化I/Oオブジェクトを作成する方法で解析ポ主机ントを作成することもできます。
Io (1) = linio(“scdcascade / C1”, 1“输入”);Io (2) = linio(“scdcascade / G1”, 1“输出”);addPoint (ST, io);
モデル内に直接解析ポイントを定義する場合と同様に,線形化I / Oオブジェクトの指定方法に応じて次が行われます。
閉ルプタプの場合,信号は解析ポントとしてのみ追加されます。
開ルプタプの場合,信号は解析ポントと永続的な開始点の両方として追加されます。
モデル線形化器や制御システム調整器などのルで応答I/Oを指定する場合は,必要に応じて解析ポントが作成されます。
解析と調整での解析ポ@ @ントの参照
解析ポイントをマークすると,次の解析関数を使用して,マークした任意のポイントにおける応答を解析できるようになります。
getIOTransfer
-指定された入出力の伝達関数getLoopTransfer
—指定されたポントでの加法的入力から同じポントでの測定値への開ルプ伝達関数getSensitivity
-指定されたポie浏览器ントでの感度関数getCompSensitivity
-指定されたポie浏览器ントでの相補感度関数
また,これらのポ。これらの操作を実行するためのツールは,コマンドラインで作成したモデルでも仿真金宝app软件で作成したモデルでも同様の動作をします。
使用可能な解析ポesc escントを表示するには,関数getPoints
を使用します。作成されたモデルの解析を次の方法で表示できます。
コマンドラ电子邮箱ン:
金宝app仿真软件:
コマンドラインで作成された閉ループモデルの場合,次の処理でもモデルの入力名と出力名を使用することができます。
閉ル,プ応答の計算。
ioSys = getIOTransfer(T,“u”,“y”);stepplot(位店长)
開ル,プ応答の計算。
loopSys = getLoopTransfer(T,“u”1);bodeplot (loopSys)
systune
の調整目標の作成。R =调谐目标。利润(“u”10、60);
同じ方法を使用して,金宝appSimulinkで作成されたモデルの解析ポントを参照します。金宝appSimulinkモデルでは便宜上,getPoints
によって返された解析ポesc escント名の略称が確定していれば,それを使用できます。
ioSys = getIOTransfer(ST,‘u1’,“日元”);sensG2 = getSensitivity(ST,“G2”);R =调谐目标。利润(‘u1’10、60);
さらに,いくつかの解析ポイントがベクトル値の信号またはマルチチャネルの位置にある場合は,インデックスを使用して特定の要素またはチャネルを選択できます。たとえば,u
が閉ルプmimoモデル内の2の要素をもベクトルであると仮定します。
G = ss([-1 0.2;0 -2],[1 0;0.3 1],眼(2),0);C = pid(0.2,0.5);AP =分析点(“u”2);T =反馈(G*AP*C,眼(2));T.OutputName =“y”;
2番目のチャネルの開ループ応答を計算し,1番目のチャネルに対する外乱の影響を測定することができます。
L = getLoopTransfer(T,“u(2)”1);stepplot (getIOTransfer (T)“u(1)”,“y”))
調整目標を制御システム調整器で作成する場合は,必要に応じて解析ポ。