Создайте Интерфейс slLinearizer для Модели

scdcascade модель, используемая для этого примера, содержит пару каскадных циклов управления с обратной связью. Каждый цикл включает ПИ-контроллер. Модели объекта управления, G1 (внешний контур) и G2 (внутренний цикл), модели LTI.

Используйте slLinearizer интерфейс, чтобы анализировать внутренний цикл и динамику внешнего контура.

Откройте модель.

mdl = 'scdcascade';
open_system(mdl);

Используйте slLinearizer команда, чтобы создать интерфейс.

sllin = slLinearizer(mdl)

 
slLinearizer linearization interface for "scdcascade":

No analysis points. Use the addPoint command to add new points.
No permanent openings. Use the addOpening command to add new permanent openings.
Properties with dot notation get/set access:
      Parameters         : [] 
      OperatingPoints    : [] (model initial condition will be used.)
      BlockSubstitutions : []
      Options            : [1x1 linearize.LinearizeOptions]

Отображение Командного окна показывает информацию о slLinearizer интерфейс. В этом интерфейсе никакие параметры, чтобы еще варьироваться не заданы, таким образом, Paramaeters свойство пусто.

Изменяйте контроллер внутреннего цикла усиления

Для анализа внутреннего цикла изменяйте усиления блока ПИ-контроллера внутреннего цикла, C2. Варьируйтесь пропорциональная составляющая (Kp2) и интегральная составляющая (Ki2) в 15%-й области значений.

Kp2_range = linspace(Kp2*0.85,Kp2*1.15,6);
Ki2_range = linspace(Ki2*0.85,Ki2*1.15,4);
[Kp2_grid, Ki2_grid] = ndgrid(Kp2_range,Ki2_range);

params(1).Name = 'Kp2';
params(1).Value = Kp2_grid;
params(2).Name = 'Ki2';
params(2).Value = Ki2_grid;

sllin.Parameters = params;

Kp2_range и Ki2_range задайте демонстрационные значения для Kp2 и Ki2. Получить передаточную функцию для каждой комбинации Kp2 и Ki2, используйте ndgrid и создайте 6 x 4 сетки параметра с массивами сетки Kp2_grid и Ki2_grid. Сконфигурируйте Parameters свойство sllin со структурой params. Эта структура задает параметры, которые будут варьироваться и их массивы сетки.

Анализируйте передаточную функцию с обратной связью для внутреннего цикла

Полная передаточная функция с обратной связью для внутреннего цикла равна передаточной функции от u1 к y2. Чтобы устранить эффекты внешнего контура, можно повредить цикл в e1, y1m, или y1. В данном примере повредите цикл в e1.

Добавьте u1 и y2 когда анализ указывает, и e1 как постоянное открытие sllin.

addPoint(sllin,{'y2','u1'});
addOpening(sllin,'e1');

Получите передаточную функцию из u1 к y2.

r2yi = getIOTransfer(sllin,'u1','y2');

r2yi, 6 x 4 массива модели в пространстве состояний, содержит передаточную функцию для каждой заданной комбинации параметра. Программное обеспечение использует начальные условия модели в качестве рабочей точки линеаризации.

Поскольку e1 постоянное открытие sllin, r2yi не включает эффекты внешнего контура.

Постройте переходной процесс для r2yi.

stepplot(r2yi);

Переходной процесс для всех моделей варьируется по 10%-й области значений, и время урегулирования меньше 1,5 секунд.

Анализируйте передаточную функцию внутреннего цикла на объекте Выход

Получите передаточную функцию внутреннего цикла в y2, с внешним контуром открываются в e1.

Li = getLoopTransfer(sllin,'y2',-1);

Поскольку программное обеспечение принимает положительную обратную связь по умолчанию и scdcascade отрицательная обратная связь использования, задайте знак обратной связи с помощью третьего входного параметра. Теперь. getLoopTransfer команда возвращает массив пространства состояний (ss) модели, один для каждой записи в сетке параметра. SamplingGrid свойство Li совпадает со значениями параметров соответствующему ss модель.

Постройте предвещать ответ для.

bodeplot(Li);

График величины для всех моделей варьируется по области значений на 3 дБ. График фазы показывает большую часть изменения, приблизительно 20 °, в [1 10] интервал rad/s.

Изменяйте контроллер внешнего контура усиления

Для анализа внешнего контура изменяйте усиления блока ПИ-контроллера внешнего контура, C1. Варьируйтесь пропорциональная составляющая (Kp1) и интегральная составляющая (Ki1) в 20%-й области значений.

Kp1_range = linspace(Kp1*0.8,Kp1*1.2,6);
Ki1_range = linspace(Ki1*0.8,Ki1*1.2,4);
[Kp1_grid, Ki1_grid] = ndgrid(Kp1_range,Ki1_range);

params(1).Name = 'Kp1';
params(1).Value = Kp1_grid;
params(2).Name = 'Ki1';
params(2).Value = Ki1_grid;

sllin.Parameters = params;

Подобно рабочему процессу для конфигурирования сетки параметра для анализа внутреннего цикла создайте структуру, params, это задает 6 x 4 сетки параметра. Реконфигурируйте sllin.Parameters использовать новую сетку параметра. sllin теперь использует значения по умолчанию для Kp2 и Ki2.

Анализируйте передаточную функцию с обратной связью от ссылки до объекта Выход

Удалите e1 из списка постоянных открытий для sllin перед продолжением анализа внешнего контура.

removeOpening(sllin,'e1');

Получить передаточную функцию с обратной связью из опорного сигнала, r, к объекту выход, y1m, добавьте r и y1m когда анализ указывает на sllin.

addPoint(sllin,{'r','y1m'});

Получите передаточную функцию из r к y1m.

r2yo = getIOTransfer(sllin,'r','y1m');

Постройте переходной процесс для r2yo.

stepplot(r2yo);

Переходной процесс является underdamped для всех моделей.

Анализируйте чувствительность внешнего контура на объекте Выход

Чтобы получить чувствительность внешнего контура на объекте выход, добавьте y1 как аналитическая точка к sllin.

addPoint(sllin,'y1');

Получите чувствительность внешнего контура в y1.

So = getSensitivity(sllin,'y1');

Постройте переходной процесс So.

stepplot(So)

График показывает, что требуется приблизительно 15 секунд, чтобы отклонить воздействие шага на объекте выход, y1.

Получите смещения линеаризации

Когда линеаризация пакета для изменений параметра, можно получить смещения линеаризации, которые соответствуют рабочим точкам линеаризации. Для этого установите StoreOffsets опция линеаризации в slLinearizer интерфейс.

sllin.Options.StoreOffsets = true;

Когда вы вызываете функцию линеаризации использование sllin, можно возвратить смещения линеаризации в info структура.

[r2yi,info] = getIOTransfer(sllin,'u1','y2');

Можно затем использовать смещения, чтобы сконфигурировать блок LPV System. Для этого необходимо сначала преобразовать смещения к требуемому формату. Для примера, который использует linearize команда, см. Приближение LPV Модели Конвертера Повышения.

offsets = getOffsetsForLPV(info);

Закройте модель.

bdclose(mdl);