使用系统标识指定模型部件的线性化
此示例显示如何为使用System Identification Toolbox™确定的线性模型不能很好地线性化的模型组件指定线性化。这个例子需要Simscape™Electrical™软件。
线性化硬盘模型
打开硬盘驱动器的S万博1manbetximulink®型号。
模型=“scdpwmharddrive”; 开放式系统（模型）
在此模型中，硬盘驱动器设备由电流源驱动。电流源由一个由脉宽调制（PWM）信号驱动的电路实现，因此其输出可以通过占空比进行调整。有关硬盘驱动器型号的详细信息，请参阅硬盘驱动器的数字伺服控制．
PWM驱动电路通常具有高频开关元件，如该模型中的MOSFET晶体管，其平均行为没有很好的定义。因此，找到此类电路的精确线性化是有问题的。当将模型从占空比输入线性化到位置误差时，结果为零。
此模型中的Simscape求解器被配置为以本地求解器模式运行。当线性化模型时，首先关闭局部求解器。
SimscapeSolver=[模型'/PWM驱动转换器/求解器配置'];set_param (SimscapeSolver“UseLocalSolver”，“关”）
将模型线性化。
io (1) = linio (“SCDPWM硬盘驱动器/占空比”1.“输入”）;io (2) = linio (“SCDPWM硬盘驱动器/硬盘型号”1.“输出”）;sys =线性化(模型,io)
sys = D =占空比位置err 0静态增益。
正如预期的那样，PWM部件使系统线性化为零。
打开本地解算器进行模拟。
set_param (SimscapeSolver“UseLocalSolver”，“上”）
求PWM元件的线性模型
你可以估计pwm驱动电流源的频率响应，并使用结果来识别线性模型。
电流信号的离散采样时间为1 e -. 因此，您需要使用具有固定采样时间的正弦流信号作为估计输入信号。创建频率介于2000和200000 rad/s之间的信号。
idinput=frest.createFixedTSineStream（Ts，{2000200000}）；idinput.Amplitude=0.1；
定义PWM驱动电路的输入和输出点，并使用正弦流输入信号运行频率响应估计。
pwm_io (1) = linio (“SCDPWM硬盘驱动器/占空比”1.“输入”）;pwm_io (2) = linio (“scdpwmharddrive / PWM驱动转换器”1.“openoutput”)；sysfrd=frestimate（型号、pwm_io、输出）；
要使用频率响应数据识别二阶模型，请使用系统识别工具箱函数tfest．
sysid = ss (tf (idfrd (sysfrd), 2));
将识别的模型与原始频率响应数据进行比较。
波德(sysid sysfrd,“r*”）
为了估计频率响应，您使用的频率在2000到200000 rad/s之间。所识别的模型在频率小于2,000 rad/s时具有平坦的幅值响应。但是，以前的估计没有包括这些频率。
为了验证低频时频率响应是否平坦，使用频率为20和200 rad/s的正弦流输入信号估计响应。
lowfreq=[20 200]；inputlow=frest.CreateFixedTSineStream（Ts，lowfreq）
sinestream输入信号:Frequency: [20 200] (rad/s) Amplitude: 1e-05 SamplesPerPeriod: [3141593 314159] NumPeriods: 4 RampPeriods: 0 FreqUnits (rad/s,Hz): rad/s SettlingPeriods: 1 applyfilteringinfestimate (on/off): on SimulationOrder (Sequential/OneAtATime): Sequential
快速采样时间的组合1 e -秒(10mhz采样频率)，较低的频率产生较高的频率SamplesPerPeriod输入信号的值。在这种情况下，考虑到每个频率有四个周期，频率响应估计将记录约1400万个样本的输出数据。
由于分析20和200 rad/s频率不需要如此高的采样率，因此可以通过增加采样时间来避免内存问题1的军医．
Tslow=1e-4；wslow=2*pi/Tslow；inputlow=frest.createFixedTSineStream（Tslow，wslow./round（wslow./lowfreq））；输入低。振幅=0.1；
为了使模型与较小的采样时间兼容，使用修改模型中的速率转换块对输出数据点进行重新采样。
modellow =“scdpwmharddrive\u低频”；开放式系统（modellow）
您可以使用以下命令估计低频的频率响应。
sysfrdlow = frestimate (modellow getlinio (modellow) inputlow);
频率响应估计可能需要几分钟的时间。例如，加载估计结果。
负载scdpwmharddrive_lowfreqresults
为了验证识别模型的低频响应，将估计结果与识别模型进行比较。
波德(sysid sysfrdlow,“r*”）
关闭低频模型。
bdclose (modellow)
指定PWM组件的线性化
要使用经验证的识别模型指定PWM驱动部件的线性化，请指定PWM驱动转换器子系统的线性化。
为此，首先启用转换器块的块线性化规范。
pwmblock =“scdpwmharddrive / PWM驱动转换器”；设置参数（pwmblock，“SCDEnableBlockLinearizationSpecification”，“上”）;
指定sysid作为块线性化使用MATLAB®表达式。
代表=结构(“规格”，“sysid”，．．．“类型”，“表情”，．．．“ParameterNames”，”，．．．“参数值”，”）;set_param (pwmblock“SCDBlockLinearizationSpecification”,代表);
将占空比参考信号的采样时间设置为设备的采样时间。
设置参数(“SCDPWM硬盘驱动器/占空比”，“采样时间”，“Ts_plant”）;
将模型线性化。
set_param (SimscapeSolver“UseLocalSolver”，“关”) sys = linearize(model,io);set_param (SimscapeSolver“UseLocalSolver”，“上”）
通过使用以下命令估计频率响应，可以验证总体线性化结果。
valinput = frest.Sinestream(系统);valinput = fselect (valinput 3 e3 1 e5);valinput。幅值= 0.1;sysval = frestimate(模型、io valinput);
频率响应估计可能需要几分钟的时间。例如，加载估计结果。
负载SCDPWMhardwrive_valfreq结果bodemag（sys，sysval，“r*”）
线性化结果是准确的，所有共振都存在于模型的实际动力学中。
关闭模式。
bdclose (“scdpwmharddrive”）
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