Вычислите рабочие точки из технических требований Используя Steady State Manager
Можно вычислить установившуюся рабочую точку модели Simulink® путем определения ограничений на состояния модели, выходных параметров и входных параметров, и путем нахождения условий работы модели, которые удовлетворяют этим ограничениям. Для получения дополнительной информации об установившихся рабочих точках займитесь Рабочими точками и Вычислите Установившиеся Рабочие точки.
Чтобы найти рабочую точку для вашей модели Simulink, можно в интерактивном режиме обрезать модель с помощью Steady State Manager, как показано в этом примере.
В качестве альтернативы можно обрезать модель:
В командной строке. Для получения дополнительной информации смотрите, Вычисляют Рабочие точки из Технических требований в Командной строке.
В Model Linearizer. Для получения дополнительной информации смотрите, Вычисляют Рабочие точки из Технических требований Используя Model Linearizer.
В этом примере вы вычисляете рабочую точку, чтобы выполнить выходным техническим требованиям. Используя аналогичный подход, можно задать состояние или ввести технические требования. Кроме того, можно задать комбинацию состояния, вывести и ввести технические требования; то есть, вы не должны использовать, например, только технические требования состояния.
Для получения дополнительной информации об обрезке вашей модели, чтобы выполнить техническим требованиям, смотрите, Вычисляют Установившиеся Рабочие точки из Технических требований.
Открытый Steady State Manager
Откройте модель Simulink.
sys = 'scdspeed';
open_system(sys)
Чтобы открыть Steady State Manager, в окне модели Simulink, в галерее Apps, нажимают Steady State Manager.
Задайте технические требования рабочей точки
Чтобы создать спецификацию рабочей точки, в Steady State Manager, на вкладке Steady State, нажимают Trim Specification.
В Data Browser, в разделе Specifications, программное обеспечение добавляет спецификацию рабочей точки по умолчанию, spec1. Кроме того, вкладка Specification открывается наряду с соответствующим документом spec1.
В документе spec1, в дереве навигации, выбирают тип спецификации, которую вы хотите добавить. В данном примере вы хотите найти установившуюся рабочую точку, в которой скорость вращения двигателя фиксируется на уровне 2 000 об/мин с помощью выходной спецификации. Поэтому нажмите Outputs.
Поскольку модель не имеет никаких выходных портов корневого уровня или задала выходные ограничения для обрезки, спецификация рабочей точки не имеет никаких выходных параметров. Чтобы добавить выход в спецификацию рабочей точки, на вкладке Specification, нажимают Add Outputs.
В диалоговом окне Add Output Specifications задайте сигналы, в которые вы хотите добавить выходную спецификацию. Чтобы добавить сигнал в список, в окне модели Simulink, кликают по выходному сигналу блока rad/s to rpm. Выполнение так добавляет сигнал в диалоговое окно Add Output Specifications.
Нажмите Add Signal(s).
Программное обеспечение добавляет этот сигнал в spec1 как выходная спецификация. Чтобы просмотреть и отредактировать спецификацию, в документе spec1, нажимают Outputs.
Выбранный сигнал перечислен в выходной таблице спецификации под именем ее исходного блока.
Совет
Чтобы продаться на аукционе в вашей модели, которая сопоставлена с данным состоянием, вход или выходная спецификация, в таблице спецификации, кликает по имени блока.
Задайте известное значение скорости. В документе spec1, в столбце Known, выбирают соответствующую строку, и в Value столбец установил известное значение к 2000.
Модель для обрезки
Чтобы вычислить рабочую точку, которая выполняет этой выходной спецификации на вкладке Specification, нажимают Trim
.
Программное обеспечение обрезает модель и генерирует отчет поиска рабочей точки. Отчет, report1, добавляется к Data Browser, в разделе Reports. Кроме того, вкладка Report открывается наряду с соответствующим документом report1.
В данном примере вы используете опции обрезки значения по умолчанию. Чтобы задать различные варианты, такие как метод оптимизации или пользовательская функция стоимости, на вкладке Specification, нажимают Trim Options.
Чтобы проверять, сходился ли поиск оптимизации к решению, которое выполняет техническим требованиям в документе report1, нажимают Optimization Status.
Состояние оптимизации показывает, что алгоритм оптимизации остановился успешно, найдя рабочую точку, которая выполняет техническим требованиям.
График Maximum Error и столбец Max Error показывают максимальное нарушение ограничений для каждой итерации. Столбец Block показывает блок, к которому применяется максимальное нарушение ограничений.
Подтвердите рабочую точку
В данном примере поиск оптимизации сходился к рабочей точке, которая выполнила спецификации. Когда отчет поиска рабочей точки указывает, что поиск был неудачен, можно подтвердить рабочую точку против технических требований. Для этого в документе report1, в дереве навигации, выбирают технические требования, которые вы хотите проверять. В данном примере нажмите Outputs.
В таблице спецификации известные значения подсвечены в сером, и нарушения ограничений подсвечены в красном. В данном примере нет никаких нарушений ограничений.
Можно также проверить, является ли рабочая точка в устойчивом состоянии. Например, в документе report1, нажмите States.
Столбец Actual dx показывает скорости изменения значений состояния в рабочей точке. Поскольку эти значения являются близким нулем, состояния не изменяются, показывая, что рабочая точка находится в устойчивом состоянии.
Для получения дополнительной информации о проверке рабочих точек смотрите, Подтверждают Рабочую точку Против Технических требований.
Модель для обрезки для различных технических требований
Можно также задать границы для спецификации, а не известных значений. Например, предположите, что вы знаете, что существует установившееся условие в диапазоне от 1 900 до 2 100 об/мин. Чтобы найти эту рабочую точку, сначала создайте другую спецификацию путем копирования и редактирования предыдущей спецификации. В Data Browser щелкните правой кнопкой по spec1, и выберите Copy.
Программное обеспечение добавляет spec2 к Data Browser. Чтобы открыть документ спецификации для редактирования, дважды кликните эту новую спецификацию.
В документе spec2 нажмите Outputs. Затем в таблице спецификации:
В столбце Value задайте исходное предположение для значения, если у вас есть тот.
В столбце Known очистите запись для выходной спецификации.
В Minimum и столбцах Maximum, задайте более низкие и верхние ограничительные границы, соответственно.
На вкладке Specification нажмите Trim
. Программное обеспечение обрезает модель и открывает отчет поиска рабочей точки в документе report2.
Нажмите Outputs.
Как показано в столбце Actual Value, обрезанное выходное значение в заданных границах.
Извлеките рабочую точку из отчета
Отчет поиска рабочей точки только для чтения и содержит информацию и о технических требованиях и об обрезанной рабочей точке. Можно извлечь или спецификацию или объект рабочей точки из поискового отчета. Например, на вкладке Report для report2, нажмите Extract> Operating Point.
Программное обеспечение извлекает обрезанную рабочую точку, op1, из отчета, добавляя его в Data Browser, в разделе Operating Points.
Экспортируйте данные о рабочей точке
Если вы вычислили рабочую точку, которая выполняет вашим техническим требованиям, можно экспортировать модель в рабочую область MATLAB® и установить начальные условия модели к значениям в рабочей точке. Для этого на вкладке Operating Point, нажмите Export или Set Initial Conditions, соответственно.
Для получения дополнительной информации об устанавливании ваших начальных условий модели и симуляции вашей модели в определенной рабочей точке, смотрите, Симулируют Модель Simulink в Определенной Рабочей точке.