В этом примере показано, как визуализировать характеристики линейной системы нелинейной модели Simulink ® на нескольких снимках моделирования.
Откройте модель Simulink.
Например:
watertank
Откройте обозреватель библиотеки Simulink. В редакторе Simulink на вкладке «Моделирование» выберите «Обозреватель библиотек».
Добавьте блок печати в модель Simulink.
В библиотеке управляющего проектирования Simulink выберите «Линейный анализ» «Графики».
Перетащите в окно модели Simulink блок, такой как блок графика усиления и поля фазы.
Модель теперь напоминает следующий рисунок.
Дважды щелкните блок, чтобы открыть диалоговое окно «Параметры блока».
Дополнительные сведения о параметрах блока см. на страницах ссылок на блоки.
Укажите точки ввода/вывода линеаризации.
Линейная система вычисляется для системы резервуаров для воды.
Совет
Если модель уже содержит точки ввода-вывода, блок автоматически обнаруживает эти точки и отображает их. Щелкните
в любое время, чтобы обновить таблицу входов/выходов линеаризации с помощью операций ввода/вывода из модели.
Чтобы указать входные данные, выполните следующие действия.
Щелкните
рядом с таблицей входов/выходов линеаризации.
Диалоговое окно Параметры блока (Block Parameters) разворачивается для отображения в модели сигнала Щелчок (Click), чтобы выбрать его область.
В модели Simulink щелкните выходной сигнал PID Controller блок, чтобы выбрать его.
В поле Щелкнуть сигнал в модели (Click a signal in the model), чтобы выбрать его область, обновляется для отображения выбранного сигнала.
Совет
В модели Simulink можно выбрать сразу несколько сигналов. Все выбранные сигналы появляются в окне Щелкните сигнал в модели, чтобы выбрать его область.
Щелкните
, чтобы добавить сигнал в таблицу входов/выходов линеаризации.
Чтобы указать выходные данные, выполните следующие действия.
В модели Simulink щелкните выходной сигнал Water-Tank System блок, чтобы выбрать его.
В поле Щелкнуть сигнал в модели (Click a signal in the model), чтобы выбрать его область, обновляется для отображения выбранного сигнала.
Щелкните, чтобы добавить сигнал в таблицу входов/выходов линеаризации.
В раскрывающемся списке Конфигурация таблицы входов/выходов линеаризации выберите Open-loop Output для системы резервуаров для воды/резервуаров для воды: 1.
Таблица входов/выходов линеаризации теперь напоминает следующий рисунок.
Щелкните
, чтобы свернуть сигнал Щелкните сигнал в модели, чтобы выбрать его область.
Совет
Также можно перед добавлением блока «Графики линейного анализа» щелкнуть правой кнопкой мыши на сигналах в модели Simulink и выбрать «Точки линейного анализа» > «Точки входного возмущения и линейного анализа» > «Выход с разомкнутым контуром». Аннотации ввода/вывода линеаризации появляются в модели, а выбранные сигналы - в таблице Входы/выходы линеаризации.
Укажите время снимка моделирования.
На вкладке «Линеаризации» убедитесь, что Simulation snapshots выбран в меню «Линеаризация».
В поле Время снимка введите [0 1 5].
Укажите тип графика для печати полей усиления и фазы. Тип графика: Bode по умолчанию.
Выбрать Nichols в Тип графика
Щелкните Показать график, чтобы открыть пустой график Николса.
Сохраните линейную систему.
Выберите вкладку Logging (Ведение журнала).
Выберите параметр Сохранить данные в рабочей области (Save data to workspace) и укажите имя переменной в поле Имя переменной (Variable name).
Вкладка «Ведение журнала» теперь напоминает следующий рисунок.
Постройте график полей усиления и фазы, щелкнув
значок в окне графика.
Программа линеаризует часть модели между входом и выходом линеаризации во время моделирования 0, 1 и 5 и строит графики усиления и полей фазы.
После завершения моделирования окно печати будет напоминать следующий рисунок.
Совет
Щелкните
для просмотра легенды.
Вычисленная линейная система сохраняется как sys в рабочей области MATLAB ® .sys - структура с time и values поля. Для просмотра структуры введите:
sys
Эта команда возвращает следующие результаты:
sys =
time: [3x1 double]
values: [4-D ss]
blockName: 'watertank/Gain and Phase Margin Plot' time содержит время моделирования, при котором модель линеаризуется.
values поле представляет собой массив объектов пространства состояний, в которых хранятся линейные системы, вычисленные в указанное время моделирования.
(Если модель Simulink настроена на сохранение выходных данных моделирования в виде одного объекта, структура данных sys является полем в Simulink.SimulationOutput объект, содержащий записанные данные моделирования. Дополнительные сведения о регистрации данных в Simulink см. в разделах Экспорт данных моделирования и Simulink.SimulationOutput справочная страница.)
График коэффициента усиления и запаса по фазе