控制系统的开环响应是工厂和控制器的组合响应,不包括反馈回路的效果。例如,以下框图显示了单环控制系统。
如果控制器,C(S.)和植物,P.(S.),是线性的,相应的开环传送功能是C(S.)P.(S.)。
要消除反馈回路的效果,请在不手动打破信号线的情况下插入循环打开分析点。手动从非线性模型中移除反馈信号,改变模型操作点并产生不同的线性化模型。有关更多信息,请参阅软件如何处理环路开口。
如果未插入循环打开,所产生的线性模型包括反馈循环的效果。
要指定此示例的循环打开,您可以使用以下任一分析点。
分析点 | 描述 | 计算C(S.)P.(S.) |
---|---|---|
开环输入 | 指定循环打开后跟输入扰动。 | 指定在输入到控制器的输入端输入和工厂输出的输出测量。 |
开环输出 | 指定后跟循环中断的输出度量值。 | 在装置的输出处指定开环输出,在控制器的输入处指定输入扰动。 |
对于某些系统,不能在线性化输入或输出点的相同位置指定环路开口。例如,要在以下系统中打开外部回路,使用回路中断分析点将回路开启点添加到反馈路径中。结果,只有蓝色块位于线性化路径上。
将环路开口放置在与输入或输出信号相同的位置也会从线性化结果中去除内环的影响。
您可以在Simulink中直接指定分析点万博1manbetx®模型,在模型线性化电路,或在命令行。有关更多信息,关于不同类型的分析点以及如何定义它们,请参阅指定模型的部分以线性化。
这个例子展示了如何计算一个不受反馈信号影响的组合控制器-被控系统的线性模型。例如,您可以使用波德图来分析产生的线性模型。
打开仿真软万博1manbetx件模型。
sys =“watertank”;open_system(系统)
这水箱系统块表示控制系统中的被控对象,包含了系统的所有非线性。
在Simuli万博1manbetxnk模型窗口中,指定模型中要线性化的部分。对于本例,使用开环输出分析点指定循环开度。
打开线性化标签。这样做,在应用画廊,点击线性化管理器。
要为信号指定一个分析点,请单击模型中的信号。然后,在线性化选项卡,插入分析点画廊,选择分析点的类型。
配置输入信号PID控制器阻止作为输入扰动。
配置输出信号水箱系统阻止作为开环输出。
模型中出现注释,指示哪些信号被指定为分析点。
小费
如果您不想向Simulink模型引入更改,则可以指定分析点万博1manbetx模型线性化电路。有关更多信息,请参阅在模型线性化器中指定要线性化的部分模型。
打开模型线性化电路的模型。在Simuli万博1manbetxnk模型窗口中应用画廊,点击模型线性化电路。
默认情况下,您在模型中指定的分析点被选择进行线性化,如分析I / O下拉列表。
若要使用指定的分析点对模型进行线性化,并生成线性化模型的伯德图,请单击波德。
默认情况下,模型线性化电路在模型初始条件下线性化模型,如图所示手术点下拉列表。有关在不同的操作点线性化模型的示例,请参阅修剪工作点线性化和在模拟快照时线性化。
小费
要生成除Bode Plot以外的响应类型,请单击绘图库中的相应按钮。
要查看模型的最小稳定性边距,请右键单击Bode Plot,然后选择特征>最低稳定利润。
BODE绘图显示相位裕度标记。要显示包含相位裕度值的数据提示,请单击标记。
对于该系统,相位裕度在0.4 rad / s的交叉频率下为90度。
这个例子展示了如何计算一个不受反馈信号影响的组合控制器-被控系统的线性模型。例如,您可以使用波德图来分析产生的线性模型。
打开仿真软万博1manbetx件模型。
sys =“watertank”;open_system(系统)
通过使用使用的分析点数组来指定模型的部分以线性化linio
命令:
开环输入点在PID控制器的输入块上。这个信号起源于Sum1块的输出。
水箱系统块的输出量测量。
IO(1)= Linio(“watertank / Sum1”, 1'OpenInput');IO(2)= Linio(“watertank /水箱系统”, 1'输出');
开环输入分析点包括循环打开,该开口断开信号流并消除反馈回路的效果。
使用默认模型操作点线性化模型线性化
命令。
linsys =线性化(sys、io);
Linsys.
是系统的线性化开环传递函数。您现在可以通过例如绘制其频率响应并查看增益和相位利润来分析响应。
边缘(Linsys)
对于该系统,增益裕度是无限的,并且相位裕度在0.4 rad / s的交叉频率下为90度。