Exponenta Banner

Более эффективная пакетная линеаризация, варьирующаяся параметры

Открыть скрипт

В этом примере показано, как ускорить пакетную линеаризацию модели, когда набор параметров модели варьируется.

Уменьшение время линеаризации, вы передаете различные значения параметров linearize функция. linearize старается не перекомпилировать модель, когда варьировавшиеся параметры являются настраиваемыми параметрами. Лучшие улучшения в полное время линеаризации для моделей с временами обновления большой модели. Чтобы запустить этот пример, вам нужно программное обеспечение Aerospace Blockset™.

Модель объекта управления

В этом примере вы линеаризуете легкую модель самолета. Для получения дополнительной информации об этой модели см. Легкий Проект Самолета (Aerospace Blockset).

Откройте модель.

mdl = 'scdskyhogg';
open_system(mdl)
io = getlinio(mdl);
op = operpoint(mdl);

Линеаризуйте модель путем вызова linearize Многократно

В данном примере вы изменяете усиления высоты и передаете контроллеры +/-10%.

Инициализируйте усиления контроллеров, чтобы меняться в зависимости от переменных k1 рабочей области MATLAB® и k2.

open_system('scdskyhogg/Vehicle System Model/Avionics/Autopilot')
blks = {'scdskyhogg/Vehicle System Model/Avionics/Autopilot/Alt Controller';...
        'scdskyhogg/Vehicle System Model/Avionics/Autopilot/Theta Controller'};
set_param(blks{1},'Gain','0.0337283240400683*k1')
set_param(blks{2},'Gain','-261.8699347622*k2')

Варьируйтесь значения k1 и k2 и линеаризуйте модель 20 \times.

t = cputime;
for ct = 20:-1:1
    k1 = 1+(ct-10)/100;
    k2 = 1+(ct-10)/100;
    sys_forloop(:,:,ct) = linearize(mdl,op,io);
end

Просмотрите общее время, чтобы вычислить эти 20 линеаризации в секундах.

dt_for = cputime - t

dt_for =

   51.5200

Фактором, который влияет на этот раз, является общее время, которое требуется, чтобы скомпилировать и оценить маски блока и разрешить параметры рабочей области. Чтобы идентифицировать узкие места в вашей компиляции модели, используйте профилировщика MATLAB.

Линеаризуйте модель путем передачи значений параметров linearize

Передать значения параметров linearize, задайте название и значение параметра с помощью структуры.

ct = 1:20;
k1val = 1+(ct-10)/100;
k2val = 1+(ct-10)/100;

params(1).Name = 'k1';
params(1).Value = k1val;
params(2).Name = 'k2';
params(2).Value = k2val;

t = cputime;
sys_params = linearize(mdl,op,io,params);

Просмотрите общее время, чтобы вычислить эти 20 линеаризации с одним вызовом linearize команда. В этом случае модель скомпилирована только однажды при варьировании заданных параметров.

dt_params = cputime - t

dt_params =

   10.7500

Сравните результаты

В этом примере различные параметры не влияют на рабочую точку модели Simulink. Линеаризация с помощью обоих подходов эквивалентна.

bode(sys_forloop(:,:,1),sys_params(:,:,1))
legend('Linearization in FOR loop','Linearization using parameter structure')

Вычислите получившееся отношение улучшения времени.

ratio = dt_for/dt_params

ratio =

    4.7926

Закройте модель.

bdclose(mdl)
Документация Simulink Control Design
Поддержка