Частотная характеристика описывает установившийся ответ системы к синусоидальным входным параметрам. Simulink® Control Design™ позволяет вам оценить частотную характеристику модели или выполнить онлайновую оценку физического объекта. Результатом является модель частотной характеристики, сохраненная как frd
объект модели. Приложения моделей частотной характеристики включают:
Подтвердите точные результаты линеаризации. Оценка частотной характеристики использует различный алгоритм, чтобы вычислить линейное приближение модели и служит независимым тестом точной линеаризации.
Анализируйте линейную динамику модели или спроектируйте контроллер для объекта, представленного предполагаемой частотной характеристикой.
Оцените параметрическую модель с помощью программного обеспечения System Identification Toolbox™.
Рассмотрите применение синусоидального входа частоты ω к линейной системе:
Результатом является выход, который является также синусоидой с той же частотой, но с различной амплитудой и фазой θ:
Частотная характеристика для устойчивой системы описывает амплитудное изменение и сдвиг фазы как функция частоты. Если Y (s) и U (s) являются Преобразования Лапласа y (t) и u (t), соответственно, то G (s):
где
frd
модель, которую вы получаете от оценки частотной характеристики, содержит G (s), оцененный на особых частотах. Несмотря на то, что ваш Simulink обычно нелинеен, вы обычно выполняете оценку в установившейся рабочей точке. Если прикладное возмущение мало, получившийся frd
модель является приближением линеаризовавшего ответа в той номинальной рабочей точке.
Simulink Control Design позволяет вам:
Оцените частотную характеристику системы, смоделированной в Simulink, не изменяя модель. Этот подход иногда называется оценкой частотной характеристики offline.
Оцените частотную характеристику физического объекта во время работы в режиме реального времени. Этот подход называется оценкой частотной характеристики online.
Следующая таблица обобщает некоторые различия между оффлайновой и онлайновой оценкой и инструментами, которые вы используете, чтобы выполнить их.
Цель | Инструмент | Больше информации |
---|---|---|
Оцените частотную характеристику системы, смоделированной в Simulink, не изменяя модель |
| |
Разверните алгоритм оценки частотной характеристики для оценки в реальном времени физического объекта | Блок Frequency Response Estimator | Разверните алгоритм оценки частотной характеристики для использования в реальном времени |
Выполните онлайновую оценку объекта, смоделированного в Simulink, например, подтвердить параметры оценки перед развертыванием | Блок Frequency Response Estimator | Онлайновая оценка Используя объект, смоделированный в Simulink |
Для оффлайновой оценки рабочий процесс оценки ответа основной частоты включает следующие шаги:
Задайте фрагмент модели, которую вы хотите оценить. Вы делаете так путем конфигурирования аналитических точек линеаризации, которые задают вводы и выводы для оценки.
Задайте рабочую точку для оценки. Обычно вы выполняете оценку в установившейся рабочей точке. Можно найти такую рабочую точку путем обрезки модели.
Создайте входной сигнал для оценки. Программное обеспечение вводит этот сигнал во входе, который вы задаете, и измеряет ответ при выходе.
Выполните оценку и исследуйте результаты.
Для примеров, иллюстрирующих этот рабочий процесс, см.:
Для получения информации об онлайновом рабочем процессе оценки смотрите Онлайновые Основы Оценки Частотной характеристики.
Можно оценить частотную характеристику одного или нескольких блоков в устойчивой модели Simulink в устойчивом состоянии.
Ваша модель может содержать любые блоки Simulink, включая блоки с основанной на событии динамикой. Примеры блоков с основанной на событии динамикой включают графики Stateflow® и инициированные подсистемы.
Отключите следующие типы блоков перед оценкой:
Блоки, которые симулируют случайные воздействия (шум). Для альтернатив способы смоделировать системы с шумом, см. Оценочные Модели Частотной характеристики с Шумом Используя Signal Processing Toolbox.
Исходные блоки, которые генерируют изменяющиеся во времени выходные параметры, которые вмешиваются в оценку. Смотрите Эффекты Изменяющихся во времени Исходных блоков на Оценке Частотной характеристики.
Frequency Response Estimator | Model Linearizer | frestimate