频率响应估计基础
频率响应描述系统对正弦输入的稳态响应。金宝app®控制设计™让您估计模型的频率响应或执行物理设备的在线估计。结果是一个频率响应模型,存储为的朋友
模型对象。频率响应模型的应用包括:
验证精确的线性化结果。频率响应估计使用不同的算法来计算线性模型近似,并作为精确线性化的独立测试。
分析线性模型动力学或设计一个由估计频率响应表示的控制器。
使用系统识别工具箱™软件估算参数化模型。
频率响应模型
考虑将频率ω的正弦输入应用到线性系统:
其结果是输出也是一个具有相同频率的正弦信号,但具有不同的振幅和相位θ:
稳定系统的频率响应描述了幅值变化和相移作为频率的函数。如果Y(年代),U(年代的拉普拉斯变换y(t),u(t),然后分别G(年代)是:
在哪里
的的朋友
从频响估计中得到的模型包含G(年代)以特定频率计算。虽然您的Simulink通常金宝app是非线性的,但您通常在稳态工作点执行估计。如果施加的扰动很小,则得到的朋友
模型是在该标称工作点线性化响应的近似值。
离线和在线评估
金宝appSimulink控制设计让你:
估算在Simulink中建模的系统的频率响应,而不修改模型。金宝app这种方法有时被称为离线频响估计。
估算物理设备在实时运行时的频率响应。这种方法叫做在线频响估计。
下表总结了离线和在线评估之间的一些差异,以及用于执行它们的工具。
目标 | 工具 | 更多的信息 |
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在不修改模型的情况下,在Simulink中估计系统的频率响应金宝app |
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部署频响估计算法,实现对物理设备的实时估计 | 频率响应估计器块 | 部署频响估计算法用于实时使用 |
执行在Simulink中建模的工厂的在线估计,例如在部署之前验证估计参数金宝app | 频率响应估计器块 | 基于Simulink的植物模型在线估计金宝app |
基本估算工作流程
对于脱机估计,基本频响估计工作流程包括以下步骤:
指定您想要估计的模型部分。您可以通过配置线性化分析点来实现这一点,这些分析点指定用于估计的输入和输出。
指定估算的操作点。一般来说,您在一个稳态工作点上执行估计。您可以通过修剪模型来找到这样一个操作点。
创建用于估计的输入信号。软件在你指定的输入端注入这个信号,并在输出端测量响应。
执行估计并检查结果。
有关说明此工作流的示例,请参见:
有关在线评估工作流的信息,请参见在线频率响应估计基础.
模型要求
在稳定的Simulink模型中,可以估计一个或多个块在稳定状态下的频率响应。金宝app
您的模型可以包含任何Simulink块,包括基于事件的金宝app动态块。带有基于事件的动态的块的例子包括Stateflow®图表和触发的子系统。
在估算前禁用以下类型的块:
模拟随机干扰(噪声)的块。有关用噪声建模系统的替代方法,请参见使用信号处理工具箱估计带噪声的频率响应模型.
产生时变输出,干扰估计的源块。看到时变源块对频响估计的影响.