В данном примере рассмотрим sparseSOSignal.mat который содержит разреженную модель второго порядка. Определите привод, датчик и контроллер и соедините их вместе с объектом в цикл обратной связи.

Загрузите разреженные матрицы и создайте mechss объект.

load sparseSOSignal.mat
plant = mechss(M,C,K,B,F,[],[],'Name','Plant');

Затем создайте привод и датчик с помощью передаточных функций.

act = tf(1,[1 0.5 3],'Name','Actuator');
sen = tf(1,[0.02 7],'Name','Sensor');

Создайте объект ПИД-регулятора для объекта.

con = pid(1,1,0.1,0.01,'Name','Controller');

Используйте feedback команда для подключения объекта, датчика, привода и контроллера в цикле обратной связи.

sys = feedback(sen*plant*act*con,1)

Sparse continuous-time second-order model with 1 outputs, 1 inputs, and 7111 nodes.

Use "spy" and "showStateInfo" to inspect model structure. 
Type "properties('mechss')" for a list of model properties. 
Type "help mechssOptions" for available solver options for this model.

Получившаяся система sys является mechss объект с mechss объекты имеют приоритет над всеми другими типами объектов модели.

Использование showStateInfo для просмотра компонентов и групп сигналов.

showStateInfo(sys)

The state groups are:

    Type          Name       Size
  -------------------------------
  Component      Sensor         1
  Component      Plant       7102
  Signal                        1
  Component     Actuator        2
  Signal                        1
  Component    Controller       2
  Signal                        1
  Signal                        1

Использование xsort для сортировки компонентов и сигналов, а затем просмотра групп компонентов и сигналов.

sysSort = xsort(sys);
showStateInfo(sysSort)

The state groups are:

    Type          Name       Size
  -------------------------------
  Component      Sensor         1
  Component      Plant       7102
  Component     Actuator        2
  Component    Controller       2
  Signal                        4

Обратите внимание, что компоненты теперь упорядочены перед разбиением сигнала. Теперь сигналы сортируются и сгруппированы в один раздел.

Можно также визуализировать шаблон разреженности получившейся системы с помощью spy.

spy(sysSort)

В данном примере рассмотрим структурную модель, которая состоит из двух квадратных пластин, соединенных столбами в каждой вершине, как показано на рисунке ниже. Нижняя пластина жестко прикреплена к земле, а стойки жестко прикреплены к каждой вершине квадратной пластины.

Загрузите матрицы модели конечного элемента, содержащиеся в platePillarModel.mat и создайте разреженную модель второго порядка, представляющую вышеописанную систему.

load('platePillarModel.mat')
sys = ...
   mechss(M1,[],K1,B1,F1,'Name','Plate1') + ...
   mechss(M2,[],K2,B2,F2,'Name','Plate2') + ...
   mechss(Mp,[],Kp,Bp,Fp,'Name','Pillar3') + ...
   mechss(Mp,[],Kp,Bp,Fp,'Name','Pillar4') + ...
   mechss(Mp,[],Kp,Bp,Fp,'Name','Pillar5') + ...
   mechss(Mp,[],Kp,Bp,Fp,'Name','Pillar6');

Использование showStateInfo для исследования компонентов mechss объект модели.

showStateInfo(sys)

The state groups are:

    Type        Name      Size
  ----------------------------
  Component    Plate1     2646
  Component    Plate2     2646
  Component    Pillar3     132
  Component    Pillar4     132
  Component    Pillar5     132
  Component    Pillar6     132

Теперь загрузите интерфейсные данные индекса узла из nodeData.mat и использовать interface для создания физических соединений между двумя пластинами и четырьмя столбами. nodes является 6x7 массив ячеек, где первые две строки содержат данные индекса узла для первой и второй пластин, в то время как остальные четыре строки содержат данные индекса для четырех столбцов.

load('nodeData.mat','nodes')
for i=3:6
   sys = interface(sys,"Plate1",nodes{1,i},"Pillar"+i,nodes{i,1});
   sys = interface(sys,"Plate2",nodes{2,i},"Pillar"+i,nodes{i,2});
end

Задайте соединение между нижней пластиной и землей.

sysCon = interface(sys,"Plate2",nodes{2,7});

Использование showStateInfo для подтверждения физических интерфейсов.

showStateInfo(sysCon)

The state groups are:

    Type            Name         Size
  -----------------------------------
  Component        Plate1        2646
  Component        Plate2        2646
  Component       Pillar3         132
  Component       Pillar4         132
  Component       Pillar5         132
  Component       Pillar6         132
  Interface    Plate1-Pillar3      12
  Interface    Plate2-Pillar3      12
  Interface    Plate1-Pillar4      12
  Interface    Plate2-Pillar4      12
  Interface    Plate1-Pillar5      12
  Interface    Plate2-Pillar5      12
  Interface    Plate1-Pillar6      12
  Interface    Plate2-Pillar6      12
  Interface    Plate2-Ground        6

Можно использовать spy чтобы визуализировать разреженные матрицы в конечной модели.

spy(sysCon)

Набор данных для этого примера был предоставлен Виктором Долком из ASML.