指定部分模型线性化- MATLAB & Simulink - MathWorks Benelux

指定要线性化的模型部分

要在模型中线性化子系统、循环或块，可以使用分析点．您在模型中定义的每个分析点都可以用于以下一个或多个目的:

输入-该软件在分析点注入附加输入信号，例如，模拟工厂输入的扰动。
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。

若要为系统的一部分计算线性模型，请在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，请指定环开口以中断信号流。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值或开环输出的输入摄动。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	指定循环开口。使用循环中断来计算循环周围的开环传递函数。通常，当您有嵌套循环或希望忽略某些循环的效果时，可以使用循环中断。在示例系统中，循环中断将信号流停止在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	指定一个循环中断后跟一个输入扰动。要线性化设备或控制器，可以使用带输出测量值的开环输入或开环输出。例如，为了使示例系统中的植物线性化，在前面添加一个开环输入G输出测量y后G，如图所示。开环输入中断信号流u，并添加一个输入扰动杜．
开环输出	指定后跟循环中断的输出测量值。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。开环输出中断了信号流并增加了一个输出测量值u．
回路传递函数	指定在循环中断之前的输出测量值，然后是输入扰动。要计算环周围的开环传递函数，请使用环传递分析点。例如，计算-KG在示例系统中，指定环路传输分析点，如下所示。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	指定输入扰动后的输出测量值。灵敏度函数测量信号对附加扰动的敏感程度。灵敏度是一种闭环测量。在开环增益大于的频段，反馈降低了灵敏度`1`．例如，为了计算示例系统在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）．
互补灵敏度函数	指定在输入扰动后的输出测量值。点上的互补灵敏度函数是该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，在测量后加入扰动。利用这一分析点，计算绕回路的闭环传递函数。例如，为计算示例系统的闭环传递函数，添加一个互补的灵敏度函数分析点，如图所示。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值或开环输出的输入摄动。

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

指定循环开口。

使用循环中断来计算循环周围的开环传递函数。通常，当您有嵌套循环或希望忽略某些循环的效果时，可以使用循环中断。

在示例系统中，循环中断将信号流停止在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

指定一个循环中断后跟一个输入扰动。

要线性化设备或控制器，可以使用带输出测量值的开环输入或开环输出。

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

开环输出

指定后跟循环中断的输出测量值。

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。开环输出中断了信号流并增加了一个输出测量值u．

回路传递函数

指定在循环中断之前的输出测量值，然后是输入扰动。

要计算环周围的开环传递函数，请使用环传递分析点。

例如，计算-KG在示例系统中，指定环路传输分析点，如下所示。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

指定输入扰动后的输出测量值。

灵敏度函数测量信号对附加扰动的敏感程度。灵敏度是一种闭环测量。在开环增益大于的频段，反馈降低了灵敏度1．

例如，为了计算示例系统在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）．

互补灵敏度函数

指定在输入扰动后的输出测量值。

点上的互补灵敏度函数是该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，在测量后加入扰动。利用这一分析点，计算绕回路的闭环传递函数。

例如，为计算示例系统的闭环传递函数，添加一个互补的灵敏度函数分析点，如图所示。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）．

打开反馈循环

如果您的模型包含一个或多个反馈循环，您可以选择线性化开环或闭环系统。

为了消除反馈回路的影响，使用分析点可以在不手动破坏信号线的情况下插入回路开口。手动从非线性模型中移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．

环路开口的正确位置对于获得你想要的线性模型很重要。为了理解开环和闭环分析之间的区别，考虑以下单环控制系统。

假设你想线性化植物P关于模型的平衡工作点。

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

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

环路在Y?

传递函数U来Y

是的

$P （年代）$

没有

$\frac{P （年代）}{1 + P （年代） C （年代）}$

环路开口不必与线性化输入或输出点在同一位置。例如，下面的系统在外部反馈环上的增益后有一个环路开口，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，如果将循环开口置于与线性化输出点相同的位置，则内循环的影响也将从线性化结果中删除。

如何指定部分模型线性化

有几种方法可以使用线性分析点定义想要线性化的模型部分。每种方法都有自己的优点，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，请参见选择线性化工具．

指定模型的部分…	如果……请使用这种方法。	有关更多信息，请参阅…
在Simulink模型中	您希望将分析点直接保存在模型中，或者以图形化的方式显示模型中的分析点。	在Simulink模型中指定要线性化的模型部分
使用模型线性化电路	方法交互式地线性化模型模型线性化电路而不用改变Simulink模型。使用此方法，您可以为您的模型指定多个开环或闭环传递函数。	在模型线性器中指定要线性化的模型部分
在命令行使用`linio`命令	你想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模型部分
使用`slLinearizer`接口	您希望从线性化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。使用此方法不会改变Simulink模型。	标记感兴趣的信号批量线性化
使用`slTuner`接口	您希望从调优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。使用此方法不会改变Simulink模型。	控制系统分析与设计的感兴趣信号标记
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，而不需要为所有块输入和输出定义分析点。使用此方法不会改变Simulink模型。	线性化的植物

另请参阅

linio|线性化|slLinearizer|slTuner

指定要线性化的模型部分

分析点

打开反馈循环

如何指定部分模型线性化

另请参阅

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