仿真过程中的在线频率响应估计
这个例子展示了在Simulink®中对模型进行仿真时,如何使用频响估计器(Frequency Response Estimator)块执行在线频响估计。当您计划部署块进行物理设备的在线评估时,这种方法可能非常有用。在部署之前,根据工厂的Simulink模型测试估计算法和实验参数可以帮助确保在线估计对您的工厂是安全的。
控制系统模型
此示例使用一个已经包含为估计配置的频率响应估计器块的模型。打开模型。
mdl =“OnlineFreqRespEstimEx.slx”;open_system (mdl)
该模型包含一个带PI控制器的闭环配置的工厂。频率响应估计器块接受控制信号作为输入u
.它将控制信号加上一个扰动输入到设备输入中。使用块的参数指定摄动信号的属性。
实验参数
频率响应估计器块配置为以正弦流模式运行实验,这意味着它在每个频率注入单独的扰动。该块还配置为对摄动信号中的每个频率使用相同的幅值1。
该块进一步配置为估计频率处的频率响应20 w = logspace (0, 2)
.为了保证实验采样速率足够快,能够适应最高频率,最好将采样时间设置为0.6 /左右wmax
或更快,wmax
是以rad/s为单位的最高频率。对于本例,实验采样时间为0.005秒,足够快wmax
100 rad / s。
启动/停止信号
将踏步块连接到启动/停止
输入端口打开实验与上升信号在t= 5,当模型处于稳态时。该块提供的推荐实验长度约为174秒。该值基于指定的频率w
,每个频率下需要等待的沉降周期数,以及用于估计的周期数。为了确保实验持续足够长的时间以获得良好的结果,研究人员启动/停止
信号停止实验在t= 180。关于推荐的实验长度,请参见频率响应估计量.
估计结果
模拟模型。您可以使用该范围来可视化控制信号、摄动信号和设备输出。因为波德图显示选择块参数,块自动生成指定基线模型的图,并根据估计的频率响应定期更新。
sim (mdl)
信号在的朋友
Port是一个矢量,包含在每个频率处的估计响应的当前值w
.连接到该端口的To Workspace块将信号写入MATLAB®工作区变量frdata
.在To Workspace块中,将数据点限制在最后参数设置为1,使frdata
只包含每个频率下的最终估计响应。转换frdata
到一个的朋友
模型对象。
sys_estim =朋友(frdata w);大小(sys_estim)
一个输出,一个输入,20个频率点的FRD模型。
你现在可以使用sys_estim
与控制系统工具箱™分析和控制设计命令,接受的朋友
模型作为输入,例如波德
而且pidtune
.或者,如果您有系统识别工具箱™软件,您可以使用频率响应数据来估计系统的参数化模型。
记录实验数据
该模型还被配置为在块输出端口数据处记录估计数据(参见使用信号记录导出信号数据有关数据日志记录的信息)。数据存储在MATLAB工作区中作为Simulink.SimulationData.Dataset
对象logsout
.有关如何使用此数据的信息,请参见为脱机估计收集频响实验数据.