指定部分模型要线性化- MATLAB & Simulink - 卡塔尔世界杯8强比赛直播

指定部分模型要线性化

要使模型中的子系统、循环或块线性化，您可以使用分析点．您在模型中定义的每个分析点可以服务于以下一个或多个目的:

输入-该软件在分析点注入一个附加输入信号，例如，模拟工厂输入端的扰动。
输出-该软件测量某一点的信号值，例如，研究干扰对工厂输出的影响。
循环开放-该软件解释信号流在某一点上的中断，例如，研究工厂输入处的开环响应。

要为系统的一部分计算线性模型，请在您想要线性化的模型的一部分的输入和输出信号上指定线性化输入点和输出点。若要计算开环响应，请指定断开信号流的环开口。您还可以通过定义多个输入和输出点来计算MIMO线性模型。

分析点

您可以使用指定以下类型的线性分析点动态仿真模块^®控制设计™软件这些分析点是纯注释，不影响模型仿真。

分析点描述

分析点	描述
输入扰动	指定信号的附加输入。要定义线性化系统的传递函数，可以使用带有输出测量或开环输出的输入扰动。例如，计算响应G/ (1 +GK）在示例系统中，指定一个输入扰动杜还有一个输出测量y如图所示。
输出测量	对一个信号进行测量。要定义线性化系统的传递函数，可以使用带有输入扰动或开环输入的输出测量。例如，计算响应-K/ (1 +KG）在示例系统中，指定一个输出测量点u还有一个输入扰动dy如图所示。
循环打破	指定循环开启。利用环断来计算绕环的开环传递函数。通常，当您有嵌套循环或想要忽略某些循环的效果时，您会使用循环中断。在示例系统中，环断使信号流停止在u．因此，传递函数来自于输入扰动德到输出测量y是0。
开环输入	指定后跟输入扰动的循环中断。要使设备或控制器线性化，可以使用带输出测量的开环输入或开环输出。例如，要使示例系统中的植物线性化，在前面添加一个开环输入G还有一个输出测量y后G,如图所示。开环输入中断信号流u，并增加一个输入扰动杜．
开环输出	指定后跟循环中断的输出测量。为了使装置或控制器线性化，可以使用带输入扰动的开环输出或开环输入。例如，计算响应-K在示例系统中，在后面添加一个开环输出K还有一个输入扰动dy后G,如图所示。开环输出中断信号流并增加一个输出测量u．
闭环传递函数	指定在循环中断之前的输出测量，之后是输入扰动。为了计算环的开环传递函数，使用环传递分析点。例如，计算-KG在示例系统中，指定环路传输分析点如图所示。该软件增加了一个输出测量u中断信号流，并添加一个输入扰动杜．
灵敏度函数	指定后跟输出测量的输入扰动。灵敏度函数测量信号对附加干扰的敏感度。灵敏度是一个闭环测量。在开环增益大于的频段，反馈降低了灵敏度`1`．例如，为了计算示例系统的工厂输入处的灵敏度，添加一个灵敏度函数分析点，如图所示。该软件增加了一个输入扰动杜接着是输出测量u．闭环传递函数杜来u是1 / (1 +KG）．
互补的灵敏度函数	指定后跟输入扰动的输出测量。点上的互补灵敏度函数是点上的加性扰动到同一点上的测量值的传递函数。与灵敏度函数相比，扰动是在测量后添加的。利用这个分析点计算闭环绕环传递函数。例如，为计算示例系统的闭环传递函数，添加一个如图所示的互补灵敏度函数分析点。该软件增加了一个输出测量u然后是和输入扰动杜．闭环传递函数杜来u是-KG/ (1 +KG）．

输入扰动

指定信号的附加输入。

要定义线性化系统的传递函数，可以使用带有输出测量或开环输出的输入扰动。

例如，计算响应G/ (1 +GK）在示例系统中，指定一个输入扰动杜还有一个输出测量y如图所示。

输出测量

对一个信号进行测量。

要定义线性化系统的传递函数，可以使用带有输入扰动或开环输入的输出测量。

例如，计算响应-K/ (1 +KG）在示例系统中，指定一个输出测量点u还有一个输入扰动dy如图所示。

循环打破

指定循环开启。

利用环断来计算绕环的开环传递函数。通常，当您有嵌套循环或想要忽略某些循环的效果时，您会使用循环中断。

在示例系统中，环断使信号流停止在u．因此，传递函数来自于输入扰动德到输出测量y是0。

开环输入

指定后跟输入扰动的循环中断。

要使设备或控制器线性化，可以使用带输出测量的开环输入或开环输出。

例如，要使示例系统中的植物线性化，在前面添加一个开环输入G还有一个输出测量y后G,如图所示。开环输入中断信号流u，并增加一个输入扰动杜．

开环输出

指定后跟循环中断的输出测量。

为了使装置或控制器线性化，可以使用带输入扰动的开环输出或开环输入。

例如，计算响应-K在示例系统中，在后面添加一个开环输出K还有一个输入扰动dy后G,如图所示。开环输出中断信号流并增加一个输出测量u．

闭环传递函数

指定在循环中断之前的输出测量，之后是输入扰动。

为了计算环的开环传递函数，使用环传递分析点。

例如，计算-KG在示例系统中，指定环路传输分析点如图所示。该软件增加了一个输出测量u中断信号流，并添加一个输入扰动杜．

灵敏度函数

指定后跟输出测量的输入扰动。

灵敏度函数测量信号对附加干扰的敏感度。灵敏度是一个闭环测量。在开环增益大于的频段，反馈降低了灵敏度1．

例如，为了计算示例系统的工厂输入处的灵敏度，添加一个灵敏度函数分析点，如图所示。该软件增加了一个输入扰动杜接着是输出测量u．闭环传递函数杜来u是1 / (1 +KG）．

互补的灵敏度函数

指定后跟输入扰动的输出测量。

点上的互补灵敏度函数是点上的加性扰动到同一点上的测量值的传递函数。与灵敏度函数相比，扰动是在测量后添加的。利用这个分析点计算闭环绕环传递函数。

例如，为计算示例系统的闭环传递函数，添加一个如图所示的互补灵敏度函数分析点。该软件增加了一个输出测量u然后是和输入扰动杜．闭环传递函数杜来u是-KG/ (1 +KG）．

打开反馈回路

如果您的模型包含一个或多个反馈循环，您可以选择将开环或闭环系统线性化。

为了消除反馈回路的影响，使用分析点可以插入一个回路开口，而无需手动破坏信号线。从非线性模型中手动删除反馈信号会改变模型的工作点，并产生不同的线性化模型。有关更多信息，请参见软件如何处理循环开口．

正确的循环开口位置对于获得你想要的线性模型是很重要的。为了理解开环和闭环分析的区别，考虑下面的单环控制系统。

假设你想让植物线性化P关于模型的一个平衡操作点。

为了只线性化植物，您在块的输出处打开循环P．如果不打开回路，则线性化模型之间U而且Y包括反馈循环的影响。

循环在Y?	传递函数的U来Y
是的	$P （年代）$
没有	$\frac{P （年代）}{1 + P （年代） C （年代）}$

循环在Y?

传递函数的U来Y

是的

$P （年代）$

没有

$\frac{P （年代）}{1 + P （年代） C （年代）}$

回路开启并不一定要在与线性化输入或输出点相同的位置。例如，下面的系统在外部反馈环路上的增益之后有一个环路打开，这从线性化中消除了这个环路的影响。因此，只有蓝色块在线性化路径上。

在本例中，如果将一个循环开口放置在线性化输出点的同一位置，则内循环的影响也将从线性化结果中删除。

指定部分模型线性化的方法

有几种方法可以使用线性分析点来定义您想要线性化的模型部分。每种方法都有自己的优点，并取决于您使用的线性化工具。有关选择线性化工具的更多信息，请参见选择线性化的工具．

指定模型的部分…	使用这种方法，如果……	更多信息，请参见…
在仿真软件模型	您想要在模型中直接保存分析点，或者图形化地显示模型中的分析点。	在Simulink模型中指定要线性化的部分模型
使用模型线性化电路	您希望交互式地线性化您的模型模型线性化电路不需要改变Simulink模型。使用此方法，您可以为模型指定多个开环或闭环传递函数。	在模型线性化器中指定要线性化的模型部分
在命令行中使用`linio`命令	你想要线性化你的模型使用`线性化`命令。使用`linio`不会改变Simulink模型。	在命令行中指定要线性化的部分模型
使用`slLinearizer`接口	您需要从线性化的系统中获得多个开环或闭环传递函数，而无需重新编译模型。使用此方法不改变Simulink模型。	标记感兴趣的信号批次线性化
使用`slTuner`接口	您需要从一个调优的控制系统中获得多个开环或闭环传递函数，而无需重新编译模型。使用此方法不改变Simulink模型。	为控制系统分析和设计标记感兴趣的信号
作为一个特定的块或子系统	您希望线性化特定的块或子系统，而无需为所有块输入和输出定义分析点。使用此方法不改变Simulink模型。	线性化的植物

另请参阅

linio|线性化|slLinearizer|slTuner