Откройте модель

Откройте модель Simulink для легкого самолета. Для получения дополнительной информации об этой модели см. «Проектирование легких самолетов» (Aerospace Blockset).

mdl = 'scdskyhogg';
open_system(mdl)

Аналитически линеаризируйте модель

Можно линеаризировать модель легкого самолета из командного сигнала высоты, AltCmd, к измеренной высоте, h_sensed. Эти линейные точки анализа уже заданы в модели.

io = getlinio(mdl)

2x1 vector of Linearization IOs: 
--------------------------
1. Linearization input perturbation located at the following signal:
- Block: scdskyhogg/Pilot/Add
- Port: 1
- Signal Name: AltCmd
2. Linearization output measurement located at the following signal:
- Block: scdskyhogg/Vehicle System Model/Avionics/Autopilot/Bus Selector1
- Port: 1
- Signal Name: <h_sensed>

Линеаризация модели с помощью linearize функция. Модель предварительно сконфигурирована, чтобы использовать рабочую точку, полученную с помощью моментального снимка симуляции при t = 75.

sys = linearize(mdl,io);
bode(sys)

Оцените частотную характеристику

Чтобы определить, правильно ли результаты линеаризации захватывают характеристики нелинейной модели, такие как антирезонанс около 6,28 рад/с, можно подтвердить результат линеаризации с помощью frestimate.

Создайте входной сигнал синестриама. Используйте результат линеаризации как входной параметр, чтобы автоматически задать различные параметры входного сигнала синестриама, такие как набор частот и количество периодов для каждой частоты, на основе линейной системы.

in = frest.Sinestream(sys);
in.Amplitude = 0.5

 
The sinestream input signal:
 
      Frequency           : [0.0034142;0.0054345;0.0086502;0.013768 ...] (rad/s)
      Amplitude           : 0.5
      SamplesPerPeriod    : [110417;69370;43582;27381 ...]
      NumPeriods          : [4;4;4;4 ...]
      RampPeriods         : 0
      FreqUnits (rad/s,Hz): rad/s
      SettlingPeriods     : [1;1;1;1 ...]
      ApplyFilteringInFRESTIMATE (on/off)    : on
      SimulationOrder (Sequential/OneAtATime): Sequential
 

Программа выбирает 25 частоты, на которых можно вычислить ответ. Эти частоты варьируются между 0,0034 рад/с и 14,5 рад/с. Частоты, которые автоматически выбираются, особое внимание на том, где происходит интересная динамика (например, антирезонанс на 6,28 рад/с). Количество периодов, которые потребуются для достижения системой устойчивого состояния, оценивается для каждой из этих частот и варьируется между 1 периодом (для 0,0034 рад/с) и 188 периодами (для 14,5 рад/с).

Оцените частотную характеристику, используя этот входной сигнал. frestimate моделирует модель с входным сигналом, который может занять много времени в модели нормальной симуляции. Чтобы ускорить симуляцию, сконфигурируйте модель, чтобы использовать режим Accelerator.

set_param(mdl,'SimulationMode','rapid');

Использование rapid режима Accelerator может значительно увеличить скорость симуляции. Фактическое улучшение скорости зависит от строения компьютера.

Чтобы запустить оценку частотной характеристики, используйте следующую команду.

sysest = frestimate(mdl,in,io);

В данном примере можно загрузить результат оценки из MAT-файла.

load scdskyhogg_frestresults.mat;

Сравните результат аналитической линеаризации с данными частотной характеристики frestimate. Данные частотной характеристики и результат аналитической линеаризации хорошо совпадают, подтверждая, что антирезонанс между частотами 1 и 10 рад/с действительно существует в фактической нелинейной модели самолета.

bode(sys,sysest,'r*')

Закройте модель.

bdclose('scdskyhogg')