Обрезка и линеаризация модели управления частотой вращения двигателя с замкнутым контуром. Используйте быстрый перезапуск для линейного анализа, чтобы уменьшить количество компиляций модели при закольцовывании параметров.

Откройте модель управления частотой вращения двигателя и получите точки анализа для линеаризации. Это предотвращает повторную компиляцию между первым вызовом findop и linearize.

model = 'scdspeedctrl';
open_system(model)
io = getlinio(model);
fopt = findopOptions('DisplayReport','off');

Настройка контроллера PI для использования базовых переменных рабочего пространства kp и ki.

block = [model,'/PID Controller'];
set_param(block,'P','kp');
set_param(block,'I','ki');

Создайте сетку параметров для изменения.

vp = 0.0005:0.0005:0.003;
vi = 0.0025:0.0005:0.005;
[KP,KI] = ndgrid(vp,vi);
N = numel(KP);
sz = size(KP);

Инициализация базовых переменных рабочей области kp и ki.

kp = KP(1);
ki = KI(1);

Поворот fastRestartForLinearAnalysis и укажите точки анализа с помощью io.

fastRestartForLinearAnalysis(model,'on','AnalysisPoints',io)

Выполните линейный анализ в цикле. Когда включен быстрый перезапуск для линейного анализа, вызов findop отправляет обновленные параметры контроллера в модель.

ops = operspec(model); % operating point specifications
for i = N:-1:1
    kp = KP(i);
    ki = KI(i);
    op = findop(model,ops,fopt); % trim the model
    [j,k] = ind2sub(sz,i);
    sysFastRestartLoop(:,:,j,k) = linearize(model,io,op); % linearize the model
end

Выключить fastRestartForLinearAnalysis и закройте модель.

fastRestartForLinearAnalysis(model,'off')
bdclose(model)

Если включен быстрый перезапуск для линейного анализа, вызов функций компиляции не приводит к автоматическому изменению начальных условий состояния. Поэтому необходимо настроить начальное состояние с помощью объекта операционной точки, а не параметров или переменных рабочей области.

Откройте модель и создайте точки линейного анализа.

mdl = 'magball';
open_system(mdl)
io(1) = linio([mdl '/Controller'],1,'input');
io(2) = linio([mdl '/Magnetic Ball Plant'],1,'openoutput');

Настройте высоту шарика для использования hInitial переменная рабочей области в качестве начального условия.

set_param([mdl '/Magnetic Ball Plant/height'],'InitialCondition','hInitial')

Включите быстрый перезапуск для линейного анализа.

fastRestartForLinearAnalysis(mdl,'on')

Линеаризация модели с использованием других начальных значений высоты.

hInitial = 0.05;
sys1 = linearize(mdl,io);
hInitial = 0.1;
sys2 = linearize(mdl,io);

Частотные характеристики линеаризованных моделей одинаковы. Поэтому начальное условие не обновляется, когда hInitial изменения.

bode(sys1,'b',sys2,'r--')
legend('sys1','sys2')

Чтобы изменить начальное состояние при включенном быстром перезапуске, необходимо изменить объект операционной точки. Создайте рабочую точку на основе исходных условий модели.

op = operpoint(mdl);

Измените рабочую точку для различных начальных условий и линеаризуйте модель.

op.States(5).x = 0.05;
sys3 = linearize(mdl,io,op);
op.States(5).x = 0.1;
sys4 = linearize(mdl,io,op);

Частотные характеристики линеаризованных моделей различны. Таким образом, исходное условие изменяется при изменении объекта рабочей точки.

bode(sys3,'b',sys4,'r--')
legend('sys3','sys4')

Отключите быстрый перезапуск для линейного анализа и закройте модель.

fastRestartForLinearAnalysis(mdl,'off')
bdclose(mdl)