多速率模型的线性化

这个例子表明,提取非线性多速率Simulink模型的线性模型时的命令线性化用途的过程。万博1manbetx为了说明概念,使用来自控制系统工具箱函数使用线性化命令重复它之前首先执行该过程。

实施例问题

在Simuli万博1manbetxnk模型scdmrate.slx有五个区块中规定的三个不同的采样率。这些模块包括:

  • SYSC- 连续的线性块,

  • 积分器-连续积分器,

  • sysTs1- 具有0.01秒的采样时间的模块,

  • sysTs2- 具有0.025秒的采样时间的模块,以及

  • 零阶保持- 一个块样品在0.01秒输入信号。

SYSC = ZPK(-2,-10,0.1);积分= ZPK([],0,1);sysTs1 = ZPK(-0.7463,[0.4251 0.9735],0.2212,0.01);sysTs2 = ZPK([],0.7788,0.2212,0.025);

下面示出了该模型的块是如何连接的。

scdmrate

在这个例子中,我们线性化常数块的输出和块的输出之间的模型sysTs2

步骤1:线性化块在示范

线性化的第一个步骤是线性化模型中的每个块。饱和度和零阶保持块的线性化是1. LTI块是已经线性,并且因此保持相同。用线性化块的新模式如下所示。

scdmratestep1

第2步:速率转换

因为在模型中的块包含不同的采样速率,它是不可能创建线性化模型系统,而不使用第一速率转换功能的各种采样率转换为代表单一速率的单速率。率转换函数使用迭代方法。迭代开始与模型中的采样时间的最小公倍数。在这个例子中的采样时间为0,0.01,和0.025秒,这产生0.05的最小公倍数。率转换功能再取的块的组合以最快的采样率,并在下次最快采样速率重新采样它们。在这个例子中的第一次迭代线性化连续时间块的组合变换,SYSC积分用一个零阶保持器连续到离散转换到0.01的采样时间。

sysC_Ts1 = c2d (sysC *积分器,0.01);

数据块SYSC积分器现由sysC_Ts1

scdmratestep2

下一次迭代将采样时间为0.01的所有块转换为0.025的采样时间。首先,下面的命令通过关闭反馈循环来表示这些块的组合。

sysCL =反馈(sysTs1 * sysC_Ts1, 1);

接着,零阶保持方法转换闭环系统,sysCL,从0.01至0.025的采样率。

sysCL_Ts2 = D2D(sysCL,0.025);

系统sysCL_Ts2然后替换模型中的反馈循环。

scdmratestep3

最终迭代重新采样闭环系统和块的组合sysTs2从0.025秒至0.05秒的速率的速率。

sys_L = d2d (sysCL_Ts2 * sysTs2, 0.05)
sys_L = 0.0001057(Z + 22.76)(Z + 0.912)(Z-0.9048)(Z + 0.06495)-------------------------------------------------------(Z-0.01373)(Z-0.6065)(Z-0.6386)(Z-0.8588)(Z-0.9754)样品时间:0.05秒离散时间零点/极点/增益模型。

线性模型使用Simulink控制设计命令万博1manbetx

我们可以使用Simulink控制设计的命令行界面来重现这些结果。万博1manbetx

模型=“scdmrate”;IO(1)=的LiNiO(“scdmrate /常数”1,“输入”);IO(2)=的LiNiO(“scdmrate / sysTs2”1,'的OpenOutput');SYS = ZPK(线性化(型号,10))
sys =从输入“常数”输出“sysTs2”: 0.0001057 (z + 22.76) (z + 0.912) (z - 0.9048) (z + 0.06495) - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - (z - 0.6065) (z - 0.6386) (z - 0.8588) (z - 0.9754) (z - 0.01373)样品时间:0.05秒离散时间零/钢管/增益模型。