Если при линеаризации модели Simulink ® рабочая точка не указана, программа использует рабочую точку, заданную в модели по умолчанию. Рабочая точка модели состоит из значений начального состояния и входного сигнала, хранящихся в модели.
Сведения о линеаризации моделей в различных рабочих точках см. в разделах Линеаризация в усеченной рабочей точке и Линеаризация в имитационном снимке.
В этом примере показано, как линеаризовать модель Simulink в рабочей точке, указанной в модели, с помощью линеаризатора модели.
Откройте модель Simulink.
mdl = 'watertank'; open_system(mdl)
Блок Water-Tank System представляет установку в этой системе управления и включает все нелинейности системы.
Чтобы задать часть модели для линеаризации, сначала откройте вкладку Линеаризация (Linearization). Для этого в окне Simulink в галерее Apps щелкните Диспетчер линеаризации.
Чтобы указать точку анализа для сигнала, щелкните сигнал в модели. Затем на вкладке Линеаризация (Linearization) в галерее Вставить точки анализа (Insert Analysis Points) выберите тип точки анализа.
Сконфигурируйте выходной сигнал блока контроллера PID как входное возмущение.
Сконфигурируйте выходной сигнал блока системы резервуаров воды как выход с разомкнутым контуром. Точка выхода с разомкнутым контуром - это выходное измерение, за которым следует размыкание контура, которое устраняет влияние сигнала обратной связи на линеаризацию без изменения рабочей точки модели.
При добавлении точек линейного анализа программа добавляет маркеры в соответствующих местах модели. Дополнительные сведения о различных типах точек анализа см. в разделе Указание части модели для линеаризации.
Дополнительные сведения об определении точек анализа в модели Simulink см. в разделе Указание части модели для линеаризации в модели Simulink. Кроме того, если не требуется вносить изменения в модель Simulink, можно определить точки анализа с помощью линеаризатора модели. Дополнительные сведения см. в разделе Задание части модели для линеаризации в линеаризаторе модели.
Чтобы открыть линеаризатор модели, в окне модели Simulink в галерее Apps щелкните Модель (Model) Линеаризатор (Linearizer).
Чтобы использовать точки анализа, определенные в модели Simulink, в качестве операций ввода/вывода линеаризации, на вкладке Линейный анализ (Linear Analysis) в выпадающем списке Операции ввода/вывода анализа (Analysis I/Os), оставьте Model I/Os выбрано.
В этом примере для линеаризации используется рабочая точка модели. В раскрывающемся списке «Операционная точка» оставьте Model Initial Condition выбрано.
Для линеаризации системы и создания графика отклика для анализа в разделе Линеаризация (Linearize) щелкните ответ. Для этого примера, чтобы создать график Боде (Bode) для результирующей линейной модели,
щелкните Моде (Bode).
Программа добавляет линеаризованную модель, linsys1, в рабочую область линейного анализа и создает график Бода для модели. linsys1 - линейная модель от указанного ввода до указанного вывода, вычисленная в рабочей точке модели по умолчанию.
Дополнительные сведения об анализе линейных моделей см. в разделе Анализ результатов с использованием графиков отклика линеаризатора модели.
Линеаризованную модель также можно экспортировать в рабочую область MATLAB ®. Для этого в браузере данных перетащитеlinsys1 из рабочей области линейного анализа в рабочую область MATLAB.
В этом примере показано, как линеаризовать модель Simulink ® в рабочей точке модели с помощью linearize команда.
Откройте модель Simulink.
mdl = 'watertank';
open_system(mdl)
Для этой системы блок Water-Tank System содержит всю нелинейную динамику. Чтобы задать часть модели для линеаризации, создайте массив объектов ввода/вывода линеаризации с помощью linio команда.
Создайте входную точку анализа возмущений на выходе блока PID Controller.
io(1) = linio('watertank/PID Controller',1,'input');
Создайте точку анализа выходного сигнала с разомкнутым контуром на выходе блока «Система резервуаров для воды». Точка выхода с разомкнутым контуром - это выходное измерение, за которым следует размыкание контура, которое устраняет влияние сигнала обратной связи на линеаризацию без изменения рабочей точки модели.
io(2) = linio('watertank/Water-Tank System',1,'openoutput');
Сведения о различных типах точек анализа см. в разделе Указание части модели для линеаризации.
Линеаризация модели в рабочей точке модели с использованием указанных точек анализа.
linsys1 = linearize(mdl,io);
linsys1 - линейная модель от указанного ввода до указанного вывода, вычисленная в рабочей точке модели по умолчанию.
Затем можно проанализировать отклик линеаризованной модели. Например, постройте график реакции Боде.
bode(linsys1)
Дополнительные сведения об анализе линейных моделей см. в разделе Линейный анализ.
linearize | Линеаризатор модели