Линеаризуйте модель

Откройте модель Simulink® для легкого самолета. Для получения дополнительной информации об этой модели см. Легкий Проект Самолета (Aerospace Blockset).

mdl = 'scdskyhogg';
open_system(mdl)

Можно линеаризовать легкую модель самолета от высотного сигнала команды, AltCmd, к обнаруженной высоте, h_sensed. Эти линейные аналитические точки 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>

Линеаризуйте модель с помощью linearize функция. Модель предварительно сконфигурирована, чтобы использовать полученное использование рабочей точки снимка состояния симуляции в t = 75.

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

Оцените частотную характеристику

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

Создайте sinestream входной сигнал. Используйте результат линеаризации в качестве входного параметра, чтобы автоматически установить различные параметры sinestream входного сигнала, 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
 

Программное обеспечение выбирает 25 частот, на которых можно вычислить ответ. Эти частоты варьируются между 0,0034 рад/с и 14,5 рад/с. Частоты, которые автоматически выбраны особое внимание на том, где интересные движущие силы происходят (такие как антирезонанс на уровне 6,28 рад/с). Количество периодов, которые это берет для системы, чтобы достигнуть 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 с помощью этого входного сигнала. frestimate симулирует модель с входным сигналом, который может занять много времени в нормальной имитационной модели. Чтобы ускорить симуляцию, сконфигурируйте модель, чтобы использовать быстрый режим Accelerator.

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

Используя быстрый режим Accelerator может значительно увеличить скорость симуляции. Фактическое улучшение скорости зависит от вашей конфигурации компьютера.

Чтобы запустить оценку частотной характеристики используют следующую команду.

sysest = frestimate(mdl,in,io);

В данном примере можно загрузить результат оценки MAT-файла.

load scdskyhogg_frestresults.mat;

Сравните аналитический результат линеаризации с данными о частотной характеристике из frestimate. Данные о частотной характеристике и аналитический результат линеаризации соответствуют хорошо, подтверждая тот антирезонанс между частотами, 1 и 10 рад/с действительно существуют в фактической нелинейной модели самолета.

bode(sys,sysest,'r*')

Закройте модель.

bdclose('scdskyhogg')