Модель системы управления

В этом примере используется модель, которая уже содержит блок оценки частотного отклика, сконфигурированный для оценки. Откройте модель.

mdl = "OnlineFreqRespEstimEx.slx";
open_system(mdl)

Модель содержит установку в конфигурации с замкнутым контуром с ПИ-контроллером. Блок оценки частотного отклика принимает управляющий сигнал в качестве входного сигнала. u. Он подает управляющий сигнал плюс возмущение на вход установки. Свойства сигнала возмущения задаются с помощью параметров блока.

Параметры эксперимента

Блок оценки частотного отклика сконфигурирован для выполнения эксперимента в режиме синестрима, что означает, что он вводит отдельное возмущение на каждой частоте. Блок также выполнен с возможностью использования одинаковой амплитуды 1 для каждой частоты в сигнале возмущения.

Блок дополнительно сконфигурирован для оценки частотных откликов на частотах. w = logspace(0,2,20). Для обеспечения того, чтобы частота выборки в эксперименте была достаточно высокой для обеспечения максимальной частоты, целесообразно установить время выборки равным примерно 0,6/. wmax или быстрее, где wmax - самая высокая частота в рад/с. Для этого примера время образца эксперимента составляет 0,005 секунды, достаточно быстро для wmax 100 рад/с.

Сигнал запуска/останова

Шаговые блоки, подключенные к start/stop входной порт включает эксперимент с восходящим сигналом при t = 5, когда модель находится в установившемся состоянии. Блок обеспечивает рекомендуемую длину эксперимента около 174 с. Это значение основано на указанных частотах wколичество периодов установления ожидания на каждой частоте и количество периодов, используемых для оценки. Чтобы гарантировать, что эксперимент работает достаточно долго для хорошего результата, start/stop сигнал прекращает эксперимент при t = 180. (Дополнительные сведения о рекомендуемой продолжительности эксперимента см. в разделе Оценка частотной характеристики.)

Результаты оценки

Моделирование модели. Область можно использовать для визуализации управляющего сигнала, сигнала возмущения и выходного сигнала установки. Поскольку выбран параметр блока График отображаемого объекта (Display Bode Plot), блок автоматически генерирует график указанной модели базовой линии и периодически обновляет его с помощью расчетной частотной характеристики.

sim(mdl)

Сигнал на frd порт - вектор, содержащий текущие значения оцененной характеристики на каждой частоте в w. Блок «В рабочую область», подключенный к этому порту, записывает сигнал в переменную рабочей области MATLAB ®frdata. В блоке «В рабочую область» для параметра «Ограничить данные последними» установлено значение 1, так что frdata содержит только окончательные оценочные отклики на каждой частоте. Новообращенный frdata в frd объект модели.

sys_estim = frd(frdata,w);
size(sys_estim)

FRD model with 1 outputs, 1 inputs, and 20 frequency points.

Теперь вы можете использовать sys_estim с системой управления Toolbox™ анализ и команды проектирования управления, которые принимают frd модели в качестве входных данных, такие как bode и pidtune. Кроме того, при наличии программного обеспечения System Identification Toolbox™ можно использовать данные частотного отклика для оценки параметрической модели системы.

Записанные данные эксперимента

Модель также сконфигурирована для регистрации оценочных данных в данных блочного выходного порта (для получения информации о регистрации данных см. раздел Экспорт данных сигнала с использованием регистрации сигналов). Данные хранятся в рабочей области MATLAB в качестве Simulink.SimulationData.Dataset объект logsout. Сведения об использовании этих данных см. в разделе Сбор данных эксперимента частотного отклика для оценки в автономном режиме.