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모델 동작점에서 Simulink 모델 선형화하기

Simulink® 모델을 선형화할 때 동작점을 지정하지 않으면 소프트웨어는 기본적으로 모델에 지정된 동작점을 사용합니다. 모델 동작점은 모델에 저장된 초기 상태 값과 입력 신호 값으로 구성됩니다.

다른 동작점에서 모델을 선형화하는 방법에 대한 정보는 Linearize at Trimmed Operating Point 항목과 Linearize at Simulation Snapshot 항목을 참조하십시오.

모델 선형기를 사용해 Simulink 모델 선형화하기

이 예제에서는 모델 선형기를 사용하여 모델에 지정된 동작점에서 Simulink 모델을 선형화하는 방법을 보여줍니다.

Simulink 모델을 엽니다.

mdl = 'watertank';
open_system(mdl)

Water-Tank System 블록은 이 제어 시스템의 플랜트를 나타내며 시스템의 모든 비선형성을 포함합니다.

선형화할 모델 부분을 지정하기 위해 먼저 선형화 탭을 엽니다. 이를 위해 Simulink 창의 갤러리에서 선형화 관리자를 클릭합니다.

신호의 분석점을 지정하기 위해 모델에서 신호를 클릭합니다. 그런 다음 선형화 탭의 분석점 삽입 갤러리에서 분석점의 유형을 선택합니다.

  • PID Controller 블록의 출력 신호를 입력 섭동으로 구성합니다.

  • Water-Tank System 블록의 출력 신호를 개루프 출력으로 구성합니다. 개루프 출력 점은 출력 측정 후 루프를 개방하는 지점이며, 모델 동작점을 변경하지 않은 채 선형화에 미치는 피드백 신호의 영향을 제거합니다.

선형 분석점을 추가하면 모델의 각 위치에 마커가 추가됩니다. 다른 유형의 분석점에 대한 자세한 내용은 선형화할 모델 부분 지정하기 항목을 참조하십시오.

Simulink 모델에서 분석점을 정의하는 방법에 대한 자세한 내용은 Specify Portion of Model to Linearize in Simulink Model 항목을 참조하십시오. 또는 Simulink 모델에 변경 내용을 적용하고 싶지 않다면 모델 선형기를 사용하여 분석점을 정의할 수 있습니다. 자세한 내용은 Specify Portion of Model to Linearize in Model Linearizer 항목을 참조하십시오.

모델에 대해 모델 선형기를 열려면 Simulink 모델 창의 갤러리에서 모델 선형기를 클릭합니다.

Simulink 모델에서 정의한 분석점을 선형화 I/O로 사용하기 위해 선형 분석 탭의 분석 I/O 드롭다운 목록에서 모델 I/O를 선택한 상태로 둡니다.

이 예제에서는 모델 동작점을 선형화에 사용합니다. 동작점 드롭다운 목록에서 모델 초기 조건을 선택한 상태로 둡니다.

시스템을 선형화하고 분석을 위한 응답 플롯을 생성하기 위해 선형화 섹션에서 응답을 클릭합니다. 이 예제에서는 결과로 얻은 선형 모델에 대한 보드 플롯을 생성하기 위해 보드를 클릭합니다.

소프트웨어는 선형화된 모델 linsys1선형 분석 작업 공간에 추가하고 모델에 대한 보드 플롯을 생성합니다. linsys1 모델은 지정된 입력값에서 지정된 출력값까지의 선형 모델로, 디폴트 모델 동작점에서 계산됩니다.

선형 모델 분석에 대한 자세한 내용은 모델 선형기 응답 플롯을 사용해 결과 분석하기 항목을 참조하십시오.

선형화된 모델을 MATLAB® 작업 공간으로도 내보낼 수 있습니다. 내보내는 방법은 데이터 브라우저에서 선형 분석 작업 공간에 있는 linsys1 모델을 MATLAB 작업 공간으로 끌어서 놓으면 됩니다.

명령줄에서 Simulink 모델 선형화하기

이 예제에서는 linearize 명령을 사용하여 모델 동작점에서 Simulink® 모델을 선형화하는 방법을 보여줍니다.

Simulink 모델을 엽니다.

mdl = 'watertank';
open_system(mdl)

이 시스템의 Water-Tank System 블록에는 모든 비선형 동특성이 포함되어 있습니다. 선형화할 모델 부분을 지정하려면 linio 명령을 사용하여 선형화 I/O 객체로 구성된 배열을 만듭니다.

PID Controller 블록의 출력에 입력 섭동 분석점을 생성합니다.

io(1) = linio('watertank/PID Controller',1,'input');

Water-Tank System 블록의 출력에 개루프 출력 분석점을 만듭니다. 개루프 출력 점은 출력 측정 후 루프를 개방하는 지점이며, 모델 동작점을 변경하지 않은 채 선형화에 미치는 피드백 신호의 영향을 제거합니다.

io(2) = linio('watertank/Water-Tank System',1,'openoutput');

다른 유형의 분석점에 대한 정보는 선형화할 모델 부분 지정하기 항목을 참조하십시오.

지정된 분석점을 사용하여 모델 동작점에서 모델을 선형화합니다.

linsys1 = linearize(mdl,io);

linsys1은 지정된 입력에서 지정된 출력까지의 선형 모델로, 디폴트 모델 동작점에서 계산됩니다.

그런 다음 선형화된 모델의 응답을 분석할 수 있습니다. 예를 들어 모델의 보드 응답을 플로팅합니다.

bode(linsys1)

선형 모델 분석에 대한 자세한 내용은 선형 분석 항목을 참조하십시오.

참고 항목

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