主要内容

指定要线性化的模型部分

要线性化模型中的子系统、循环或块,可以使用分析点.您在模型中定义的每个分析点都可以满足以下一个或多个目的:

  • 输入-软件在一个分析点注入一个附加的输入信号,例如,在植物输入处建模一个扰动。

  • 输出-软件测量某一点的信号值,例如,研究干扰对植物输出的影响。

  • 循环开放-该软件解释信号流在某一点上的中断,例如,研究植物输入的开环响应。

要为您的系统的一部分计算线性模型,请在您想要线性化的模型部分的输入和输出信号上指定一个线性化输入点和输出点。若要计算开环响应,请指定断开信号流的环路开口。您还可以通过定义多个输入和输出点来计算MIMO线性模型。

分析点

您可以使用以下方法指定线性分析点的类型金宝app®控制设计™软件这些分析点是纯粹的注释,并不影响模型模拟。

分析点 描述

输入扰动

指定信号的附加输入。

要定义线性化系统的传递函数,可以使用带有输出测量或开环输出的输入扰动。

例如,计算响应G/ (1 +GK在示例系统中,指定一个输入扰动和输出测量y如图所示。

输出测量

对信号进行测量。

要定义线性化系统的传递函数,可以使用带有输入扰动或开环输入的输出测量。

例如,计算响应-K/ (1 +KG在示例系统中,指定一个输出测量点u一个输入扰动dy如图所示。

循环打破

指定循环开口。

使用循环中断来计算环的开环传递函数。通常,当您有嵌套循环或想要忽略某些循环的影响时,您可以使用循环中断。

在示例系统中,环路中断在u.因此,传递函数由输入扰动产生输出测量y是0。

开环输入

指定后跟输入扰动的循环中断。

要使设备或控制器线性化,可以使用带输出测量或开环输出的开环输入。

例如,要线性化示例系统中的设备,在此之前添加一个开环输入G和输出测量yG,如图所示。开环输入在u,并添加一个输入扰动

开环输出

指定后跟循环中断的输出度量值。

为了线性化一个设备或控制器,你可以使用一个带有输入扰动的开环输出或一个开环输入。

例如,计算响应-K在示例系统中,在后面添加开环输出K一个输入扰动dyG,如图所示。开环输出中断信号流并增加输出测量u

闭环传递函数

指定在循环中断和输入扰动之前的输出度量。

为了计算开环传递函数围绕环路,使用环路传递分析点。

例如,计算-KG在示例系统中,指定如图所示的环路传输分析点。该软件添加了输出测量u中断信号流,并添加一个输入扰动

灵敏度函数

指定输入扰动和输出度量值。

灵敏度函数测量信号对附加干扰的灵敏度。灵敏度是一个闭环测量。反馈降低了在开环增益大于的频段的灵敏度1

例如,要计算在实例系统的工厂输入处的灵敏度,添加灵敏度函数分析点,如图所示。该软件增加了输入扰动然后是输出测量u.闭环传递函数u1 / (1 +KG

互补的灵敏度函数

指定输入扰动后的输出测量值。

某一点上的互补灵敏度函数是该点上的加性扰动到同一点上的测量值的传递函数。与灵敏度函数不同的是,在测量后加入了干扰。利用这个分析点来计算回路周围的闭环传递函数。

例如,为计算算例系统的闭环传递函数,添加如图所示的互补灵敏度函数分析点。该软件添加了输出测量u然后是输入扰动.闭环传递函数u-KG/ (1 +KG

打开反馈回路

如果您的模型包含一个或多个反馈回路,您可以选择将开环或闭环系统线性化。

为了消除反馈环路的影响,使用分析点可以在不手动破坏信号线的情况下插入环路开口。手动去除非线性模型的反馈信号会改变模型的工作点,并产生不同的线性化模型。有关更多信息,请参见软件如何处理环路开口

适当的环开口位置对于获得你想要的线性模型是很重要的。为了理解开环和闭环分析的区别,考虑下面的单环控制系统。

假设你想线性化植物P关于模型的一个平衡工作点。

为了只线性化工厂,你在区块的输出处打开循环P.如果不开环,线性化的模型之间UY包括反馈循环的效果。

循环在Y 传递函数的UY
是的

P 年代

没有

P 年代 1 + P 年代 C 年代

环路开口不必与线性化输入或输出点在同一位置。例如,下面的系统在外部反馈环路的增益之后有一个环路开口,这就消除了这个环路对线性化的影响。因此,只有蓝色块在线性化路径上。

在本例中,如果您将一个循环开口放置在与线性化输出点相同的位置,则内环的影响也将从线性化结果中删除。

指定模型部分要线性化的方法

有几种方法可以定义您想使用线性分析点线性化的模型部分。每种方法都有自己的优点,这取决于您使用的线性化工具。有关选择线性化工具的更多信息,请参见选择线性化的工具

指定模型的部分… 使用这个方法,如果… 有关更多信息,请参见…
在仿真金宝app软件模型 您希望直接在模型中保存分析点,或者图形化地显示模型中的分析点。 在Simulink模型中指定要线性化的模型部分金宝app
使用模型线性化电路 你想要交互式地线性化你的模型模型线性化电路而不改变Simulink模型。金宝app使用此方法,您可以为您的模型指定多个开环或闭环传递函数。 在模型线性化器中指定要线性化的模型部分
在命令行中使用linio命令 你想要线性化你的模型线性化命令。使用linio不改变Simulink模型。金宝app 指定部分模型在命令行线性化
使用slLinearizer接口 您希望从线性化的系统中获得多个开环或闭环传递函数,而不需要重新编译模型。使用这种方法不会改变Simulink模型。金宝app 标记感兴趣的信号,用于批量线性化
使用slTuner接口 您希望在不重新编译模型的情况下,从已调整的控制系统获得多个开环或闭环传递函数。使用这种方法不会改变Simulink模型。金宝app 为控制系统分析和设计标记感兴趣的信号
作为一个特定的块或子系统 您希望线性化一个特定的块或子系统,而不需要为所有块的输入和输出定义分析点。使用这种方法不会改变Simulink模型。金宝app 线性化的植物

另请参阅

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