Nichols Plot
График Николса линейной системы, аппроксимированный из нелинейной модели Simulink
Библиотека
Simulink® Управляйте Design™
Описание
Этот блок аналогичен блоку Check Nichols Characteristics, за исключением различных настроек параметра по умолчанию на вкладке Bounds.
Вычислите линейную систему из нелинейной модели Simulink и постройте график линейной системы на графике Николса.
Во время симуляции программа линеаризирует фрагмент модели между заданными входами линеаризации и выходами и строит графики разомкнутого контура усиления и фазы линейной системы.
Модель Simulink может быть непрерывной или дискретной в времени или многоразовой и может иметь задержки времени. Поскольку в этом блоке можно задать только одну пару вход/выход линеаризации, линейная система является Single-Input Single-Output (SISO).
Можно задать несколько границ усиления и фазы в разомкнутом и замкнутом циклах и просмотреть их на графике Николса. Можно также проверить, что ограничения выполняются во время симуляции:
Если все границы удовлетворены, блок ничего не делает.
Если граница не удовлетворена, блок утверждает, и в MATLAB появляется предупреждающее сообщение® приглашение. Можно также задать, что блок:
Вычислите выражение MATLAB.
Остановите симуляцию и приведите этот блок в особое внимание.
Во время симуляции блок может также выводить логический сигнал утверждения:
Если все границы удовлетворены, сигнал равен true (
1).Если граница не удовлетворена, сигнал ложен (
0).
Можно добавить несколько блоков Nichols Plot для вычисления и построения графиков коэффициентов усиления и фаз различных фрагментов модели.
Линейную систему можно сохранить как переменную в рабочем пространстве MATLAB.
Блок не поддерживает генерацию кода и может использоваться только в Normal режим симуляции.
Параметры
В следующей таблице представлены параметры блоков Nichols Plot, доступные через диалоговое окно параметров блоков.
| Задача | Параметры | |
|---|---|---|
| Сконфигурируйте линеаризацию. | Задайте входы и выходы (I/OS). |
На Linearizations вкладке: |
| Задайте настройки. |
На Linearizations вкладке: | |
| Задайте опции алгоритма. |
В Algorithm Options из Linearizations вкладки: | |
| Задайте метки для ввода-вывода линейной системы и имен состояний. |
В Labels из Linearizations вкладки: | |
| Постройте график линейной системы. | Show Plot | |
| Задайте знак обратной связи для коэффициентов усиления и запасов по фазе с обратной связью. | Вход обратной связи на вкладке Bounds. | |
| (Необязательно) Задайте ограничения на коэффициент усиления и фазы линейной системы для утверждения. |
На Bounds вкладке: | |
| Задайте опции значения (только когда задаете границы линейной системы). |
На Assertion вкладке: | |
| Сохраните линейную систему в рабочем пространстве MATLAB. | Сохраните данные в рабочей области на Logging вкладке. | |
| Отобразите окно графика вместо диалогового окна параметров блоков при двойном клике по блоку. | Показать график на открытом блоке. | |
Входы/выходные параметры линеаризации
Входы и выходы линеаризации, которые определяют фрагмент нелинейной модели Simulink для линеаризации.
Если вы определили входные и выходные входы линеаризации в модели Simulink, блок автоматически обнаруживает эти точки и отображает их в области Linearization inputs/outputs. Щелкните
в любое время, чтобы обновить таблицу Linearization inputs/outputs с помощью операций ввода-вывода из модели. Чтобы добавить другие точки анализа:
Нажмите кнопку.
Диалоговое окно развернется, чтобы отобразить область Click a signal in the model to select it и новую
кнопку.Выберите один или несколько сигналов в редакторе Simulink.
Выбранные сигналы появляются под Model signal в области Click a signal in the model to select it.
(Необязательно) Для шин разверните сигнал шины для выбора отдельных элементов.
Совет
Для больших шин или других больших списков сигналов можно ввести текст поиска для имен элементов фильтрации в Filter by name поле редактирования. Совпадение имен учитывает регистр. Кроме того, можно ввести регулярное выражение MATLAB.
Чтобы изменить опции фильтрации, щелкните.
Чтобы скрыть опции фильтрации, щелкните.
Щелкните
, чтобы добавить выбранные сигналы к таблице Linearization inputs/outputs.
Чтобы удалить сигнал из таблицы Linearization inputs/outputs, выберите сигнал и нажмите.
Совет
Чтобы найти местоположение в модели Simulink, соответствующее сигналу в таблице Linearization inputs/outputs, выберите сигнал в таблице и нажмите.
Таблица отображает следующую информацию о выбранном сигнале:
| Block : Port : Bus Element | Имя блока, сопоставленного с входом/выводом. Номер рядом с именем блока является номером порта, где расположен выбранный сигнал шины. Последней записью является имя выбранного элемента шины. |
| Configuration |
Тип точки линеаризации:
|
Примечание
Если вы симулируете модель, не задавая вход или выход, программное обеспечение не вычисляет линейную систему. Вместо этого в подсказке MATLAB появится предупреждение.
По умолчанию нет
Щелкните сигнал в модели, чтобы выбрать его
Включает выбор сигнала в модели Simulink. Появляется только при нажатии кнопки.
Когда эта опция появляется, вы также видите следующие изменения:
Новая
кнопка.Используйте, чтобы добавить выбранный сигнал в качестве входных или выходных входов линеаризации в таблицу Linearization inputs/outputs. Для получения дополнительной информации см. раздел Linearization inputs/outputs.
- изменения в.
Используйте
, чтобы свернуть область Click a signal in the model to select it.
По умолчанию нет
Включите регулярное выражение
Включите использование регулярных выражений MATLAB для фильтрации имен сигналов. Для примера введите t$ в Filter by name окне редактирования отображаются все сигналы, имена которых заканчиваются строчными t (и их непосредственных родительских элементов). Для получения дополнительной информации см. раздел Регулярные выражения.
По умолчанию: On
На Разрешить использование регулярных выражений MATLAB для фильтрации имен сигналов.
ПрочьОтключите использование регулярных выражений MATLAB для фильтрации имен сигналов. Фильтрация обрабатывает текст, который вы вводите в Filter by name поле редактирования, как буквальный вектор символов.
Нажатие кнопки Options в правой части Filter by name окна редактирования 
() включает этот параметр.
Показать отфильтрованные результаты как плоский список
Использует формат плоского списка для отображения списка отфильтрованных сигналов на основе текста поиска в Filter by name окне редактирования. Формат плоского списка использует запись через точку для отражения иерархии сигналов шины. Ниже приведен пример формата плоского списка для фильтрованного набора вложенных сигналов шины.
По умолчанию: Off
- На
Отображение отфильтрованного списка сигналов с использованием формата плоского списка, указывающего иерархии шин с запись через точку вместо использования древовидного формата.
- Прочь
Отображение отфильтрованных иерархий шин с использованием древовидного формата.
Нажатие кнопки Options в правой части Filter by name окна редактирования () включает этот параметр.
Линеаризация на
Когда вычислить линейную систему во время симуляции.
По умолчанию: Simulation snapshots
Simulation snapshotsКонкретное время симуляции, заданное в Snapshot times.
Используйте, когда вы:
Знайте один или несколько раз, когда модель находится в установившейся рабочей точке
Хотите вычислить линейные системы в определенное время
External triggerСобытие симуляции на основе триггера. Задайте тип триггера в Trigger type.
Используйте, когда сигнал, сгенерированный во время симуляции, указывает на установившуюся рабочую точку.
Выбор этой опции добавляет к блоку триггерный порт. Используйте этот порт, чтобы подключить блок к триггерному сигналу.
Для примера для модели самолета можно хотеть вычислить линейную систему всякий раз, когда масса топлива составляет часть максимальной массы топлива. В этом случае моделируйте это условие как внешний триггер.
Установка этого параметра на
Simulation snapshotsвключает Snapshot times.Установка этого параметра на
External triggerвключает Trigger type.
Параметр: LinearizeAt |
| Тип: Вектор символов |
Значение: 'SnapshotTimes' | 'ExternalTrigger' |
По умолчанию: 'SnapshotTimes' |
Время моментального снимка
Одно или несколько времена симуляции. Линейная система вычисляется в эти моменты времени.
По умолчанию: 0
Для другого времени симуляции введите время. Используйте, когда вы:
Хотите построить график линейной системы в определенное время
Знайте приблизительное время, когда модель достигает установившейся рабочей точки
Для нескольких времен симуляции введите вектор. Используйте, когда вы хотите вычислить и построить график линейных систем в несколько раз.
Время создания снимка должно быть меньше или равным времени симуляции, заданному в модели Simulink.
Выбор Simulation snapshots в Linearize on включает этот параметр.
Параметр: SnapshotTimes |
| Тип: Вектор символов |
Значение: 0 | положительное вещественное число | вектор положительных вещественных чисел |
По умолчанию: 0 |
Тип триггера
Тип триггера внешнего триггера для вычисления линейной системы.
По умолчанию: Rising edge
Rising edgeПоднимающееся ребро внешнего триггерного сигнала.
Falling edgeПадающее ребро внешнего триггерного сигнала.
Выбор External trigger в Linearize on включает этот параметр.
Параметр: TriggerType |
| Тип: Вектор символов |
Значение: 'rising' | 'falling' |
По умолчанию: 'rising' |
Включите обнаружение пересечения нулем
Включите обнаружение пересечения нулем, чтобы убедиться, что программное обеспечение вычисляет характеристики линейной системы в следующие времена симуляции:
Точное время создания снимка, заданное в Snapshot times.
Как показано на следующем рисунке, когда включено обнаружение пересечения нулем, решатель Simulink с переменным шагом моделирует модель во время моментального снимка
Tsnap.Tsnapможет находиться между временными шагами симуляцииTn-1иTnкоторые автоматически выбираются решателем.
Точное время обнаружения внешнего триггера, заданное в Trigger type.
Как показано на следующем рисунке, когда включено обнаружение пересечения нулем, решатель Simulink с переменным шагом моделирует модель в то время,
Ttrig, при обнаружении триггерного сигнала.Ttrigможет находиться между временными шагами симуляцииTn-1иTnкоторые автоматически выбираются решателем.
Для получения дополнительной информации об обнаружении пересечения нулем см. Раздел «Обнаружение Пересечения нулем» в Руководстве пользователя Simulink.
По умолчанию: On
- На
Вычислите характеристики линейной системы в точное время моментального снимка или в точное время, когда обнаруживается триггерный сигнал.
Эта настройка игнорируется, если решатель Simulink является фиксированным шагом.
- Прочь
Вычислите характеристики линейной системы в временных шагах симуляции, которые выбирает решатель переменного шага. Программа может не вычислять линейную систему в точное время моментального снимка или в точное время, когда обнаружен триггерный сигнал.
Параметр: ZeroCross |
| Тип: Вектор символов |
Значение: 'on' | 'off' |
По умолчанию: 'on' |
Используйте точные задержки
Как представлять задержки в вашей линейной модели.
Используйте эту опцию, если у вас в модели есть блоки, которые имеют задержки времени.
По умолчанию: Off
- На
Верните линейную модель с точными представлениями задержки.
- Прочь
Верните линейную модель с приближениями Паде задержек, как задано в ваших Transport Delay и Variable Transport Delay блоках.
Параметр: UseExactDelayModel |
| Тип: Вектор символов |
Значение: 'on' | 'off' |
По умолчанию: 'off' |
Линейная система шага расчета
Шаг расчета линейной системы, вычисленная во время симуляции.
Используйте этот параметр для:
Вычислите систему в дискретном времени с заданным шагом расчета от системы в непрерывном времени
Повторная выборка системы в дискретном времени с другим шагом расчета
Вычислите систему непрерывного времени из системы дискретного времени
При вычислении систем в дискретном времени из систем непрерывного времени и наоборот, программное обеспечение использует метод преобразования, указанный в Sample time rate conversion method.
По умолчанию: auto
auto. Вычисляет шаг расчета как:0, для моделей в непрерывном времени.
Для моделей, которые имеют блоки с различными шагами расчета (многоскоростные модели), наименее распространенное кратное шагов расчета. Для примера, если у вас есть смесь блоков непрерывного времени и дискретного времени с шагами расчета 0, 0,2 и 0,3, шаг расчета линейной модели составляет 0,6.
- Положительное конечное значение. Используйте для вычисления:
Линейная система дискретного времени из системы непрерывного времени.
Линейная система дискретного времени из другой системы дискретного времени с другим шагом расчета
0Используйте, чтобы вычислить линейную систему непрерывного времени из модели дискретного времени.
Параметр: SampleTime |
| Тип: Вектор символов |
Значение:
'auto''0' |
По умолчанию:
'auto' |
Метод преобразования шага расчета
Метод для преобразования шага расчета односкоростных или многоскоростных моделей.
Этот параметр используется только, когда значение Linear system sample time не auto.
По умолчанию: Zero-Order Hold
Zero-Order HoldУдержание нулевого порядка, где входы управления приняты кусочно-постоянными во время дискретизации
Ts. Для получения дополнительной информации см. раздел Удержание нулевого порядка.Этот метод обычно работает лучше во временном интервале.
Tustin (bilinear)Билинейное (Тастинское) приближение без предварительного видоизменения частоты. Программа округляет дробные задержки до ближайшего кратного времени дискретизации. Для получения дополнительной информации см. Tustin Приближения.
Этот метод обычно работает лучше в частотный диапазон.
Tustin with PrewarpingБилинейное (Tustin) приближение с предваркой частоты. Также задайте предварительную частоту в Prewarp frequency (rad/s). Для получения дополнительной информации см. Tustin Приближения.
Этот метод обычно работает лучше в частотный диапазон. Используйте этот метод, чтобы гарантировать соответствие в необходимой области частот.
Upsampling when possible, Zero-Order Hold otherwiseУлучшайте систему в дискретном времени, когда это возможно, и используйте
Zero-Order Holdв противном случае.Вы можете повысить значение только при преобразовании системы в дискретном времени в новый более быстрый шаг расчета, которое является целым числом, кратным шага расчета исходной системы.
Upsampling when possible, Tustin otherwiseУлучшайте систему в дискретном времени, когда это возможно, и используйте
Tustin (bilinear)в противном случае.Вы можете повысить значение только при преобразовании системы в дискретном времени в новый более быстрый шаг расчета, которое является целым числом, кратным шага расчета исходной системы.
Upsampling when possible, Tustin with Prewarping otherwiseУлучшайте систему в дискретном времени, когда это возможно, и используйте
Tustin with Prewarpingв противном случае. Кроме того, задайте предварительную частоту в Prewarp frequency (rad/s).Вы можете повысить значение только при преобразовании системы в дискретном времени в новый более быстрый шаг расчета, которое является целым числом, кратным шага расчета исходной системы.
Выбор:
Tustin with PrewarpingUpsampling when possible, Tustin with Prewarping otherwise
включает Prewarp frequency (rad/s).
Параметр: RateConversionMethod |
| Тип: Вектор символов |
Значение: 'zoh' | 'tustin' | 'prewarp'| 'upsampling_zoh'| 'upsampling_tustin'| 'upsampling_prewarp' |
По умолчанию: 'zoh' |
Предварительная частота (рад/с)
Предварительная частота для метода Тастина, заданная в радианах/секунду.
По умолчанию: 10
Положительное скалярное значение, меньше частоты Найквиста до и после повторной дискретизации. Значение 0 соответствует стандартному методу Тастина без предварительной обработки частоты.
Выбор либо
Tustin with PrewarpingUpsampling when possible, Tustin with Prewarping otherwise
в Sample time rate conversion method включает этот параметр.
Параметр: PreWarpFreq |
| Тип: Вектор символов |
Значение: 10 | положительное скалярное значение |
По умолчанию: 10 |
Используйте полные имена блоков
Как состояния, входные и выходные имена появляются в линейной системе, вычисленной во время симуляции.
Линейная система является объектом пространства состояний, и состояния системы и имена входных/выходных параметров появляются в следующих свойствах объекта пространства состояний:
| Входное, выходное или имя состояния | Появляется в котором свойство объекта пространства состояний |
|---|---|
| Входное имя линеаризации | InputName |
| Выходное имя линеаризации | OutputName |
| Имена состояний | StateName |
По умолчанию: Off
- На
Покажите имена состояний и входных/выходных параметров с их путем через иерархию модели. Для примера, в
chemical reactor model, состояние вIntegrator1блокCSTRпоявляется подсистема с полным путем следующимscdcstr/CSTR/Integrator1.- Прочь
Отображать только имена состояний и входных/выходных параметров. Используйте эту опцию, когда имя сигнала уникально, и вы знаете, где сигнал находится в вашей модели Simulink. Для примера - состояние в
Integrator1блокCSTRподсистема появляется следующимIntegrator1.
Параметр: UseFullBlockNameLabels |
| Тип: Вектор символов |
Значение: 'on' | 'off' |
По умолчанию: 'off' |
Используйте имена сигналов шины
Как пометить сигналы, связанные с входами и выходами линеаризации на шинах, в линейной системе, вычисленной во время симуляции (применяется только, когда вы выбираете целую шину в качестве точки ввода-вывода).
Выбор сигнала всей шины не рекомендуется. Вместо этого выберите отдельные элементы шины.
Вы не можете использовать этот параметр, когда ваша модель имеет смеси mux/bus.
По умолчанию: Off
- На
Используйте имена сигналов отдельных элементов шины.
Имена сигналов шины появляются, когда вход и вывод находятся на выходе следующих блоков:
Блок входного порта корневого уровня, содержащий объект шины
Блок создателя шины
Блоки Subsystem, чей источник следит за одним из следующих блоков:
Выход блока создателя шины
Блок входного порта корневого уровня путем прохождения только через контуры виртуальной или невиртуальной подсистемы
- Прочь
Используйте номер канала сигнала шины.
Параметр: UseBusSignalLabels |
| Тип: Вектор символов |
Значение: 'on' | 'off' |
По умолчанию: 'off' |
Включите запасы по усилению и фазе в значения
Проверяйте, что коэффициент усиления и запасов по фазе больше, чем значения, указанные в Gain margin (dB) > и Phase margin (deg) >, во время симуляции. Программа отображает предупреждение, если запас по усилению или фазе меньше или равен заданному значению.
По умолчанию для вычисления полей используется отрицательная обратная связь, заданная в Feedback sign.
Этот параметр используется для проверки типа «assertion» только в том случае, если выбраны Enable assertion на вкладке Assertion.
Можно задать несколько границ запаса по амплитуде и фазе в линейной системе. Границы также появляются на графике Николса. Если вы удаляете Enable assertion, границы не используются для проверки типа «assertion», а продолжают появляться на графике.
По умолчанию:
Выключено для Nichols Plot блока.
Включен для Check Nichols Characteristics блока.
- На
Проверяйте, что коэффициент усиления и запасов по фазе удовлетворяют заданным значениям, во время симуляции.
- Прочь
Не проверяйте, что запасы по усилению и фазе удовлетворяют заданным значениям, во время симуляции.
Очистка этого параметра отключает ограничения по запасам по амплитуде и фазе, и программное обеспечение останавливает проверку того, что запасы по усилению и фазе удовлетворяют границам во время симуляции. Границы также затемнены на графике.
Чтобы просмотреть только запас по амплитуде и фазе на графике, очистите Enable assertion.
Параметр: EnableMargins |
| Тип: Вектор символов |
Значение: 'on' | 'off' |
По умолчанию: 'off' для блока Nichols Plot, 'on' для блока Check Nichols Characteristics |
Запас по амплитуде (дБ) >
Запас по амплитуде, в децибелах.
По умолчанию для вычисления Feedback sign используется отрицательная обратная связь, заданная в запас по амплитуде.
По умолчанию:
[] для Nichols Plot блока. |
20 для Check Nichols Characteristics блока. |
Положительное конечное число для одной границы.
Массив ячеек с положительными конечными числами для нескольких границ.
Чтобы утверждать, что запас по амплитуде удовлетворен, выберите как Include gain and phase margins in assertion, так и Enable assertion.
Вы можете добавить или изменить запасы по амплитуде из окна графика:
Чтобы добавить новый запас по амплитуде, щелкните правой кнопкой мыши график и выберите Bounds > New Bound. Выберите
Gain marginв Design requirement type и укажите запас в Gain margin.Для изменения запаса по амплитуде перетащите сегмент. Также щелкните правой кнопкой мыши график и выберите Bounds > Edit Bound. Задайте новый запас по амплитуде в Gain margin >.
Перед моделированием модели необходимо щелкнуть Update Block.
Параметр: GainMargin |
| Тип: Вектор символов |
Значение: [] | 20 | положительное конечное значение. Должен быть задан внутри одинарных кавычек (''). |
По умолчанию: '[]' для блока Nichols Plot, '20' для Check Nichols Characteristics блока. |
Запас по фазе (град) >
Запас по фазе, в степенях.
По умолчанию отрицательная обратная связь, заданная в Feedback sign, используется для вычисления запаса по фазе.
[] для Nichols Plot блока. |
30 для Check Nichols Characteristics блока. |
Положительное конечное число для одной границы.
Массив ячеек с положительными конечными числами для нескольких границ.
Чтобы утверждать, что запас по фазе удовлетворен, выберите и Include gain and phase margins in assertion, и Enable assertion.
Вы можете добавить или изменить запасы по фазе из окна графика:
Чтобы добавить новый запас по фазе, щелкните правой кнопкой мыши график и выберите Bounds > New Bound. Выберите
Phase marginв Design requirement type и укажите запас в Phase margin.Чтобы изменить запас по фазе, перетащите сегмент. Также щелкните правой кнопкой мыши и выберите Bounds > Edit Bound. Задайте новый запас по фазе в Phase margin >.
Перед моделированием модели необходимо щелкнуть Update Block.
Параметр: PhaseMargin |
| Тип: Вектор символов |
Значение: [] | 30 | положительное конечное значение. Должен быть задан внутри одинарных кавычек (''). |
По умолчанию: '[]' для блока Nichols Plot, '30' для Check Nichols Characteristics блока. |
Включите пиковое усиление с обратной связью в значения
Проверяйте, что пиковое усиление с обратной связью меньше значения, заданного в Closed-loop peak gain (dB) <, во время симуляции. Программа отображает предупреждение, если пиковое усиление с обратной связью больше или равно заданному значению.
По умолчанию отрицательная обратная связь, заданная в Feedback sign, используется для вычисления пикового усиления с обратной связью.
Этот параметр используется для проверки типа «assertion» только в том случае, если выбраны Enable assertion на вкладке Assertion.
Можно задать несколько границ пикового усиления с обратной связью в линейной системе. Граница также появляется на графике Николса как m-круг. Если вы удаляете Enable assertion, границы не используются для проверки типа «assertion», а продолжают появляться на графике.
По умолчанию: Off
- На
Проверяйте, что пиковое усиление с обратной связью удовлетворяет заданному значению, во время симуляции.
- Прочь
Не проверяйте, что пиковое усиление с обратной связью удовлетворяет заданному значению, во время симуляции.
Очистка этого параметра отключает ограничение пикового усиления с обратной связью, и программное обеспечение останавливает проверку, что пиковое усиление удовлетворяет границам во время симуляции. Границы выделены серым цветом на графике.
Чтобы просмотреть только пиковое усиление с обратной связью на графике, очистите Enable assertion.
Параметр: EnableCLPeakGain |
| Тип: Вектор символов |
Значение: 'on' | 'off' |
По умолчанию: 'off' |
Пиковое усиление в системе с обратной связью (дБ) <
Пиковое усиление с обратной связью, в децибелах.
По умолчанию для вычисления полей используется отрицательная обратная связь, заданная в Feedback sign.
Значения по умолчанию []
Положительное или отрицательное конечное число для одной границы.
Массив ячеек с положительными или отрицательными конечными числами для нескольких границ.
Чтобы утверждать, что запас по амплитуде удовлетворен, выберите как Include closed-loop peak gain in assertion, так и Enable assertion.
Можно добавить или изменить пиковые усиления с обратной связью из окна plot:
Чтобы добавить пиковое усиление с обратной связью, щелкните правой кнопкой мыши график и выберите Bounds > New Bound. Выберите
Closed-Loop peak gainв Design requirement type и задайте коэффициент усиления в Closed-Loop peak gain <.Чтобы изменить пиковое усиление с обратной связью, перетащите сегмент. Также щелкните правой кнопкой мыши и выберите Bounds > Edit Bound. Задайте новый пиковый коэффициент усиления с обратной связью в Closed-Loop peak gain <.
Перед моделированием модели необходимо щелкнуть Update Block.
Параметр: CLPeakGain |
| Тип: Вектор символов |
Значение: [] | положительное или отрицательное число | массив ячеек положительных или отрицательных чисел. Должен быть задан внутри одинарных кавычек (''). |
По умолчанию: '[]' |
Включите разомкнутую фазу усиления, связанную в утверждении
Проверяйте, что реакция Николса удовлетворяет разомкнутым контуром усиления и фазы, заданным в Open-loop phases (deg) и Open-loop gains (dB), во время симуляции. Программа отображает предупреждение, если ответ Николса нарушает границы.
Этот параметр используется для проверки типа «assertion» только в том случае, если выбраны Enable assertion на вкладке Assertion.
Можно задать несколько границ усиления и фазы в линейных системах, вычисленных во время симуляции. Границы также появляются на графике Николса. Если вы удаляете Enable assertion, границы не используются для проверки типа «assertion», а продолжают появляться на графике.
По умолчанию: Off
- На
Проверьте, удовлетворяет ли реакция Николса заданным разомкнутым контуром усиления и фазы границам, во время симуляции.
- Прочь
Не проверяйте, удовлетворяет ли реакция Николса заданным границам усиления и фазы без разомкнутого контура во время симуляции.
Очистка этого параметра отключает ограничение фазы усиления, и программное обеспечение прекращает проверять, что усиление и фаза удовлетворяют ограничению во время симуляции. Связанные сегменты также выделены серым цветом на графике.
Чтобы только просмотреть границу графика, снимите Enable assertion.
Параметр: EnableGainPhaseBound |
| Тип: Вектор символов |
Значение: 'on' | 'off' |
По умолчанию: 'off' |
Разомкнутые контуры (град)
Разомкнутые контуры, в степенях.
Задайте соответствующее усиление разомкнутого контура в Open-loop gains (dB).
По умолчанию: []
Должны быть определены как начальная и конечная фазы:
Положительные или отрицательные конечные числа для одной границы с одним ребром
Матрица положительных или отрицательных конечных чисел, для одной границы с несколькими ребрами
Массив ячеек из матриц с конечными числами для нескольких границ
Чтобы утверждать, что коэффициент усиления и фазы без разомкнутого контура удовлетворены, выберите как Include open-loop gain-phase bound in assertion, так и Enable assertion.
Вы можете добавить или изменить фазы разомкнутого контура из окна plot:
Чтобы добавить новые фазы, щелкните правой кнопкой мыши график и выберите Bounds > New Bound. Выберите
Gain-Phase requirementв Design requirement type и задайте фазы в столбце Open-Loop phase. Задайте соответствующие коэффициенты усиления в столбце Open-Loop gain.Чтобы изменить фазы, перетащите связанный сегмент. Также щелкните правой кнопкой мыши сегмент и выберите Bounds > Edit Bounds. Задайте новые фазы в столбце Open-Loop phase.
Перед моделированием модели необходимо щелкнуть Update Block.
Параметр: OLPhases |
| Тип: Вектор символов |
Значение: [] | положительные или отрицательные конечные числа | матрица положительных или отрицательных конечных чисел | массив ячеек матриц с конечными числами. Должен быть задан внутри одинарных кавычек ('' |
По умолчанию: '[]' |
Коэффициент усиления без разомкнутого контура (дБ)
Разомкнутый контур системы в децибелах.
Задайте соответствующие фазы разомкнутого контура в Open-loop phases (deg).
По умолчанию: []
Должно быть задано как начальное и конечное усиления:
Положительное или отрицательное число для одной границы с одним ребром
Матрица положительных или отрицательных конечных чисел для одной границы с несколькими ребрами
Массив ячеек из матриц с конечными числами для нескольких границ
Чтобы утверждать, что коэффициент усиления без разомкнутого контура удовлетворен, выберите и Include open-loop gain-phase bound in assertion, и Enable assertion.
Вы можете добавить или изменить коэффициент усиления без разомкнутого контура из окна plot:
Чтобы добавить новое усиление, щелкните правой кнопкой мыши график и выберите Bounds > New Bound. Выберите
Gain-Phase requirementв Design requirement type и задайте коэффициент усиления в столбце Open-Loop phase. Задайте фазы в столбце Open-Loop phase.Чтобы изменить коэффициент усиления, перетащите связанный сегмент. Также щелкните правой кнопкой мыши сегмент и выберите Bounds > Edit Bounds. Задайте новые коэффициенты усиления в столбце Open-Loop gain.
Перед моделированием модели необходимо щелкнуть Update Block.
Параметр: OLGains |
| Тип: Вектор символов |
Значение: [] | положительное или отрицательное число | матрица положительных или отрицательных конечных чисел | массив ячеек матриц с конечными числами. Должен быть задан внутри одинарных кавычек (''). |
По умолчанию: '[]' |
Знак обратной связи
Знак обратной связи для определения коэффициентов усиления и фазовых характеристик линейной системы с обратной связью, вычисленных во время симуляции.
Чтобы определить знак обратной связи, проверьте, включает ли путь, заданный входами и выходами линеаризации, блок Sum обратной связи:
Если путь включает в себя Sum блок, задайте положительную обратную связь.
Если путь не содержит блок Sum, задайте тот же знак обратной связи, что и блок Sum.
Для примера в модели самолета блок Check Gain and Phase Margins включает отрицательный знак в блок суммирования. Поэтому Feedback sign положительная.
По умолчанию: negative feedback
negative feedbackИспользуйте, когда путь, заданный входами/выходами линеаризации, не включает в себя блок Sum, и Sum знак обратной связи блока
-.positive feedbackИспользуйте, когда:
Путь, заданный входами/выходами линеаризации, включает в себя Sum блок.
Путь, заданный входами/выходами линеаризации, не включает блок Sum, и знак обратной связи Sum блока
+.
Параметр: FeedbackSign |
| Тип: Вектор символов |
Значение: '-1' | '+1' |
По умолчанию: '-1' |
Сохраните данные в рабочей области
Сохраните одну или несколько линейных систем, чтобы выполнить дальнейший линейный анализ или систему управления.
Сохраненные данные находятся в структуре, поля которой включают:
time- Времена симуляции, в которое вычисляются линейные системы.values- Модель пространства состояний, представляющая линейную систему. Если линейная система вычисляется в несколько времена симуляции,valuesявляется массивом моделей пространства состояний.operatingPoints- Рабочие точки, соответствующие каждой линейной системе вvalues. Это поле существует только в том случае, если Save operating points for each linearization проверено.
Расположение сохраненной структуры данных зависит от строения модели Simulink:
Если модель Simulink не сконфигурирована, чтобы сохранить выход симуляции как один объект, структура данных является переменной в рабочем пространстве MATLAB.
Если модель Simulink сконфигурирована, чтобы сохранить выход симуляции как один объект, структура данных является полем в
Simulink.SimulationOutputобъект, который содержит записанные в журнал данные моделирования.Чтобы сконфигурировать модель для сохранения выхода симуляции в одном объекте, в редакторе Simulink, на вкладке Modeling, нажмите Model Settings. Затем в диалоговом окне Параметров конфигурации выберите параметр Single simulation output.
Для получения дополнительной информации о регистрации данных в Simulink, смотрите Экспорт данных моделирования и Simulink.SimulationOutput страница с описанием.
По умолчанию: Off
- На
Сохраните вычисленную линейную систему.
- Прочь
Не сохраняйте вычисленную линейную систему.
Этот параметр включает Variable name.
Параметр:
SaveToWorkspace |
| Тип: Вектор символов |
Значение:
'on''off' |
По умолчанию:
'off' |
Имя переменной
Имя структуры данных, которая хранит одну или несколько линейных систем, вычисленных во время симуляции.
Расположение сохраненной структуры данных зависит от строения модели Simulink:
Если модель Simulink не сконфигурирована, чтобы сохранить выход симуляции как один объект, структура данных является переменной в рабочем пространстве MATLAB.
Если модель Simulink сконфигурирована, чтобы сохранить выход симуляции как один объект, структура данных является полем в
Simulink.SimulationOutputобъект, который содержит записанные в журнал данные моделирования.
Имя должно быть уникальным среди имен переменных, используемых во всех блоках модели регистрации данных, таких как блоки Linear Графика для анализа, блоки Верификации модели, блоки Scope, блоки To Workspace и переменные возвраты симуляции, такие как время, состояния и выходы.
Для получения дополнительной информации о регистрации данных в Simulink, смотрите Экспорт данных моделирования и Simulink.SimulationOutput страница с описанием.
По умолчанию: sys
Вектор символов.
Save data to workspace включает этот параметр.
Параметр: SaveName |
| Тип: Вектор символов |
Значение: sys | любой вектор символов. Должен быть задан внутри одинарных кавычек (''). |
По умолчанию: 'sys' |
Сохраните рабочие точки для каждой линеаризации
При сохранении линейных систем в рабочую область для последующего анализа или системы управления также сохраните рабочую точку, соответствующую каждой линеаризации. Использование этой опции добавляет поле с именем operatingPoints в структуру данных, которая хранит сохраненные линейные системы.
По умолчанию: Off
- На
Сохраните рабочие точки.
- Прочь
Не сохраняйте рабочие точки.
Save data to workspace включает этот параметр.
Параметр: SaveOperatingPoint |
| Тип: Вектор символов |
Значение: 'on' | 'off' |
По умолчанию: 'off' |
Включите проверку типа «assertion»
Включите блок, чтобы проверить, что ограничения, заданные и включенные для проверки типа «assertion» на вкладке Bounds, выполняются во время симуляции. Ошибка проверки типа «assertion», если граница не удовлетворена. Предупреждение, сообщающее о отказе утверждения, появляется в подсказку MATLAB.
Если утверждение прекращается, можно опционально задать, что блок:
Выполните выражение MATLAB, указанное в Simulation callback when assertion fails (optional).
Остановите симуляцию и приведите этот блок в особое внимание, выбрав Stop simulation when assertion fails.
Для блоков Линейный анализ (Linear Графики для Анализа) этот параметр не влияет, потому что по умолчанию никакие ограничения не включены. Если необходимо использовать блоки Линейный анализ (Linear Графики для Анализа) для проверки типа «assertion», задайте и включите ограничения на вкладке Bounds.
Очистка этого параметра отключает утверждение; то есть блок больше не проверяет, что указанные ограничения удовлетворены. Значок блока также обновляется, чтобы указать, что установка отключена.
В модели Simulink, в диалоговом окне Параметров конфигурации, параметр Model Verification block enabling позволяет включать или отключать все блоки верификации модели в модели, независимо от настройки этой опции в блоке.
По умолчанию: On
- На
Проверяйте, что ограничения, включенные для утверждения на вкладке Bounds, выполняются во время симуляции. Предупреждение, сообщающее о сбое проверки типа отказ», отображается в подсказке MATLAB в случае нарушения ограничений.
- Прочь
Не проверяйте, что ограничения, включенные для утверждения, выполняются во время симуляции.
Этот параметр включает:
Simulation callback when assertion fails (optional)
Stop simulation when assertion fails
Параметр: enabled |
| Тип: Вектор символов |
Значение: 'on' | 'off' |
По умолчанию: 'on' |
Симуляционный коллбэк, когда установка прекращается (необязательно)
Выражение MATLAB, выполняемое в случае непрохождения проверки типа «assertion».
Поскольку выражение оценивается в рабочем пространстве MATLAB, задайте все переменные, используемые в выражении в этой рабочей области.
По умолчанию нет
Выражение MATLAB.
Enable assertion включает этот параметр.
Параметр: callback |
| Тип: Вектор символов |
Значение: '' | выражение MATLAB |
По умолчанию: '' |
Остановите симуляцию, когда установка прекращает работать
Остановите симуляцию, когда граница, заданная на вкладке Bounds, нарушается во время симуляции, то есть нарушение проверки типа «assertion».
Если вы запускаете симуляцию из редактора Simulink, откроется окно Simulation Diagnostics, чтобы отобразить сообщение об ошибке. Кроме того, блок, где происходит связанное нарушение, подсвечивается в модели.
По умолчанию: Off
- На
Остановите симуляцию, если нарушена граница, заданная на вкладке Bounds.
- Прочь
Продолжите симуляцию, если граница нарушена с помощью предупреждающего сообщения в подсказке MATLAB.
Поскольку выбор этой опции останавливает симуляцию, как только утверждение прекращается, отказы в утверждении, которые могут произойти позже во время симуляции, не сообщаются. Если необходимо, чтобы все отказы значения были сообщены, не выбирайте эту опцию.
Enable assertion включает этот параметр.
Параметр: stopWhenAssertionFail |
| Тип: Вектор символов |
Значение: 'on' | 'off' |
По умолчанию: 'off' |
Выходной сигнал установления
Выводит логический сигнал, который на каждом временном шаге:
True (
1) в случае успеха утверждения; то есть все ограничения выполняютсяЛожный (
1) в случае сбоя утверждения; то есть граница нарушается.
Тип данных сигнала выхода является логическим, только если в модели Simulink, в диалоговом окне Параметров конфигурации, выбран параметр Implement logic signals as Boolean data. В противном случае тип данных выходного сигнала двойной точности.
Выбор этого параметра добавляет к блоку выхода порт, который можно соединить с любым блоком в модели.
По умолчанию: Off
- На
Выводит логический сигнал, чтобы указать состояние значения. Добавляет порт к блоку.
- Прочь
Не выводите логический сигнал, чтобы указать состояние типа «assertion».
Используйте этот параметр для разработки сложной логики утверждения. Для получения примера смотрите Проверьте модель Используя Simulink Control Design и Блоки верификации Simulink.
Параметр: export |
| Тип: Вектор символов |
Значение: 'on' | 'off' |
По умолчанию: 'off' |
Показать график на открытом блоке
Откройте окно plot вместо диалогового окна Параметры Блоков, когда вы дважды кликнете блок в модели Simulink.
Используйте этот параметр, если вы предпочитаете открывать и выполнять задачи, такие как добавление или изменение границ, в окне plot вместо диалогового окна Параметры Блоков. Если вы хотите получить доступ к параметрам блоков из окна графика, выберите Edit или нажмите.
Для получения дополнительной информации о графике см. Show Plot.
По умолчанию: Off
- На
Откройте окно графика при двойном клике по блоку.
- Прочь
Откройте диалоговое окно Параметров блоков при двойном клике по блоку.
Параметр: LaunchViewOnOpen |
| Тип: Вектор символов |
Значение: 'on' | 'off' |
По умолчанию: 'off' |
Показать график
Откройте окно графика.
Используйте график для просмотра:
Характеристики системы и сигналы, вычисленные во время симуляции
Вы должны нажать эту кнопку, прежде чем моделировать модель, чтобы просмотреть характеристики системы или сигнал.
Можно отобразить дополнительные характеристики, такие как время максимальной чувствительности, щелкнув правой кнопкой мыши график и выбрав Characteristics.
Границы
Можно задать границы на вкладке Bounds диалогового окна Параметров блоков или щелкнуть правой кнопкой мыши график и выбрать Bounds > New Bound. Для получения дополнительной информации о типах границ, которые можно задать, см. отдельные страницы с описанием.
Можно изменить границы путем перетаскивания связанного сегмента или щелчка правой кнопкой мыши по графику и выбора Bounds > Edit Bound. Прежде чем моделировать модель, нажмите Update Block, чтобы обновить связанное значение в параметрах блоков.
Типичные задачи, которые вы выполняете в окне вывода на график, включают:
Для открытия диалогового окна Параметров блоков щелкните
или выберите Edit.Найдите блок, которому соответствует окно вывода на график, нажав
или выбрав View > Highlight Simulink Block. Это действие делает окно модели активным и подсвечивает блок.Симуляция модели щелчком мыши.
Это действие также линеаризирует фрагмент модели между заданным входом линеаризации и выходом.Добавление легенды на график характеристики линейной системы щелчком мыши.
Примечание
Чтобы оптимизировать реакцию модели проекта чтобы соответствовать требованиям, заданным на вкладке Bounds, откройте Response Optimizer, выбрав Tools > Response Optimization в окне plot. Эта опция доступна только в том случае, если установлено программное обеспечение Simulink Design Optimization™.
Оптимизация отклика
Откройте Response Optimizer, чтобы оптимизировать реакцию модели проекта чтобы соответствовать требованиям, заданным на вкладке Bounds.
Эта кнопка доступна только в том случае, если установлено программное обеспечение Simulink Design Optimization.
Оптимизация проекта для удовлетворения Переходной характеристики требований ( графических интерфейсов пользователя) (Simulink Design Optimization)
Оптимизация проекта для удовлетворения требований временной и частотной области (GUI) (оптимизация проекта Simulink)
См. также
Руководства