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操作点

什么是操作点?

一个操作点定义了模型在特定时间的状态和根级输入信号。例如,在汽车发动机模型中,发动机速度、油门角度、发动机温度和周围的大气条件等变量通常描述操作点。

以下仿真软件®模型有一个由两个变量组成的工作点:

  • 设置为的根级输入信号1

  • 一个积分器块状态设置为5

下表总结了该模型在此操作点的信号值。

块的输入 块操作 块输出
积分器 1 集成输入 5,由初始条件设置x0 = 5
广场 5的初始条件设置积分器 方输入 25
总和 25广场块,1常数 和输入 26
获得 26 输入乘以3 78

下面的框图显示了模型的输入和初始状态如何积分器块在仿真过程中通过模型传播。

如果您的模型初始状态和输入已经代表了所需的稳态操作条件,您可以使用这个操作点进行线性化或控制设计。

什么是稳态工作点?

一个稳态操作点模型的,也称为平衡或修剪Condition,包括不随时间变化的状态变量。

一个模型可以有几个稳态操作点。例如,一个悬挂阻尼摆有两个稳态工作点,在这两个工作点上,摆的位置不随时间变化。一个稳定的稳态工作点当钟摆垂直向下悬挂时发生。当钟摆的位置略有偏移时,钟摆总是恢复平衡。换句话说,工作点的微小变化不会使系统离开平衡值附近的良好近似区域。

一个不稳定稳态工作点当钟摆指向上方时发生。只要钟摆指向完全向上,它保持平衡。然而,当钟摆稍微偏离这个位置时,它向下摆动,工作点离开平衡值附近的区域。

当使用优化搜索来计算非线性系统的工作点时,您对状态和输入水平的初始猜测必须接近所需的工作点,以确保收敛。

在对具有多个稳态工作点的模型进行线性化处理时,确定正确的工作点是非常重要的。例如,围绕稳定的稳态工作点对摆模型进行线性化会得到稳定的线性模型,而围绕不稳定的稳态工作点进行线性化则会得到不稳定的线性模型。

动态仿真模块操作点对象中包含的模型状态

仿真软件控制设计™在软件中,Simulink模型的操作点用操作点(operpoint)对象。对象存储可调模型状态及其值,以及关于操作点的其他数据。具有内部表示的块的状态,例如强烈反对内存, Stateflow®块,被排除在外。

从操作点对象中排除的状态不能用于修整计算。这些状态不能被捕获operspecoperpoint,或用initopspec.这些状态也被排除在操作点显示或计算使用模型线性化电路.下表总结了操作点对象中包含哪些状态,不包含哪些状态。

状态类型 包括在操作点?
双精度实值状态 是的
其值不是类型的状态.例如,复值状态,类型,int8类型的状态。 没有
具有双精度实值输入的根级输入块的状态 是的
中的状态等影响块输出的内部状态表示强烈反对内存,或Stateflow块。 没有(见用内部状态表示处理块
属于一个国家的国家单位延迟块,其输入是总线信号 没有

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