Обрезка и линеаризация модели регулирования скорости вращения двигателя с обратной связью. Используйте быстрый перезапуск для линейного анализа, чтобы уменьшить количество компиляций модели при закольцовывании параметров.

Откройте модель регулировки скорости вращения двигателя и получите точки анализа для линеаризации. Это препятствует перекомпиляции между первым вызовом findop и linearize.

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

Сконфигурируйте ПИ-контроллер, чтобы использовать переменные базовые рабочие 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);

Инициализируйте переменные базового рабочего пространства kp и ki.

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

Поворот fastRestartForLinearAnalysis и задайте точки анализа используя 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

Выключите fastRestartForLinearAnalysis и закройте модель.

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

Когда включен быстрый перезапуск для линейного анализа, вызов функций компиляции не применяет автоматически изменения к начальным условиям состояния. Поэтому необходимо сконфигурировать начальное состояние с помощью объекта рабочей точки, а не с помощью 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');

Сконфигурируйте высоту мяча, чтобы использовать hInitial переменная рабочей области как начальное условие.

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

Включите быстрый перезапуск для линейного анализа.

fastRestartForLinearAnalysis(mdl,'on')

Линеаризация модели с использованием различных начальных значений высоты.

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

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

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

Чтобы изменить начальное состояние, когда включен быстрый перезапуск, необходимо вместо этого изменить объект рабочей точки. Создайте рабочую точку на основе начальных условий модели.

op = operpoint(mdl);

Измените рабочую точку для различных начальных условий и линеаризируйте 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 линеаризированных моделей различны. Поэтому начальное 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)