Если вы не задаете рабочую точку при линеаризации модели Simulink®, программное обеспечение использует рабочую точку, заданную в модели по умолчанию. Образцовая рабочая точка состоит из начального состояния и значений входного сигнала, сохраненных в модели.
Для получения информации о линеаризации моделей в различных рабочих точках смотрите, Линеаризуют в Обрезанной Рабочей точке и Линеаризуют в Снимке состояния Симуляции.
Этот пример показывает, как линеаризовать модель Simulink в рабочей точке, заданной в модели с помощью Linear Analysis Tool.
Открытая модель Simulink.
mdl = 'watertank'; open_system(mdl)
Блок Water-Tank System представляет объект в этой системе управления и включает всю системную нелинейность.
В окне Simulink задайте фрагмент модели, чтобы линеаризовать:
Чтобы задать вход линеаризации, щелкните правой кнопкой по выходному сигналу блока PID Controller и выберите Linear Analysis Points>
Input Perturbation.
Чтобы задать линеаризацию вывод, щелкните правой кнопкой по выходному сигналу Системы Бака для воды и выберите Linear Analysis Points>
Open-loop Output. Выходная точка разомкнутого цикла является выходным измерением, сопровождаемым открытием цикла, которое удаляет эффекты сигнала обратной связи на линеаризации, не изменяя образцовую рабочую точку.
Когда вы добавляете линейные аналитические точки, программное обеспечение добавляет маркеры в их соответствующих местоположениях в модели. Для получения дополнительной информации о различных типах аналитических точек смотрите, Задают Фрагмент Модели, чтобы Линеаризовать.
Для получения дополнительной информации об определении аналитических точек в модели Simulink смотрите, Задают Фрагмент Модели, чтобы Линеаризовать в Модели Simulink. Также, если вы не хотите вводить изменения в модели Simulink, можно задать аналитические точки с помощью Linear Analysis Tool. Для получения дополнительной информации смотрите, Задают Фрагмент Модели, чтобы Линеаризовать в Linear Analysis Tool.
Чтобы открыть Linear Analysis Tool для модели, в окне модели Simulink, выбирают Analysis> Control Design> Linear Analysis.
Использовать анализ указывает, что вы задали в модели Simulink как линеаризация I/Os, на вкладке Linear Analysis, в Analysis I/Os выпадающий список, отпуск выбранный Model I/Os.
В данном примере используйте образцовую рабочую точку для линеаризации. В Operating Point выпадающий список оставьте Model Initial Condition выбранным.
Чтобы линеаризовать систему и сгенерировать график ответа для анализа, в разделе Linearize, кликают по ответу. В данном примере, чтобы сгенерировать Диаграмму Боде для получившейся линейной модели, нажмите
Bode.
Программное обеспечение добавляет линеаризовавшую модель, linsys1, к Linear Analysis Workspace и генерирует Диаграмму Боде для модели. linsys1 является линейной моделью от заданного входа до заданного вывода, вычисленного в образцовой рабочей точке по умолчанию.
Для получения дополнительной информации об анализе линейных моделей смотрите Analyze Results Using Графики Ответа Linear Analysis Tool.
Можно также экспортировать линеаризовавшую модель в рабочую область MATLAB®. Для этого в Data Browser, перетащите linsys1 от Linear Analysis Workspace до MATLAB Workspace.
Этот пример показывает, как линеаризовать модель Simulink® в образцовой рабочей точке с помощью команды linearize.
Открытая модель Simulink.
mdl = 'watertank';
open_system(mdl)
Для этой системы блок Water-Tank System содержит всю нелинейную динамику. Чтобы задать фрагмент модели, чтобы линеаризовать, создайте массив объектов ввода-вывода линеаризации с помощью команды linio.
Создайте входную аналитическую точку возмущения при выводе блока PID Controller.
io(1) = linio('watertank/PID Controller',1,'input');
Создайте разомкнутый цикл выходная аналитическая точка при выводе блока Water-Tank System. Выходная точка разомкнутого цикла является выходным измерением, сопровождаемым открытием цикла, которое удаляет эффекты сигнала обратной связи на линеаризации, не изменяя образцовую рабочую точку.
io(2) = linio('watertank/Water-Tank System',1,'openoutput');
Для получения информации о различных типах аналитических точек смотрите, Задают Фрагмент Модели, чтобы Линеаризовать.
Линеаризуйте модель в образцовой рабочей точке с помощью заданных аналитических точек.
linsys1 = linearize(mdl,io);
linsys1 является линейной моделью от заданного входа до заданного вывода, вычисленного в образцовой рабочей точке по умолчанию.
Можно затем анализировать ответ линеаризовавшей модели. Например, постройте Предвещать ответ.
bode(linsys1)
Для получения дополнительной информации об анализе линейных моделей смотрите Линейный Анализ (Control System Toolbox).
Linear Analysis Tool | linearize