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Gain and Phase Margin Plot

非線形化 Simulink モデルから近似した線形化システムのゲイン余裕と位相余裕

ライブラリ

Simulink® Control Design™

説明

このブロックは、[範囲] タブの既定のパラメーター設定が異なる点を除き、Check Gain and Phase Margins ブロックと同じです。

非線形化 Simulink モデルから線形化システムを計算し、ボード、ニコルス、またはナイキスト線図にゲイン余裕と位相余裕を表示します。または、ゲイン余裕と位相余裕をテーブルに表示することができます。既定では、ゲイン余裕と位相余裕は、閉ループ システムでの負のフィードバックを使用して計算されます。

シミュレーション時に、指定された線形化入力と出力との間でモデルの一部を線形化し、指定したプロット タイプで線形化システムをプロットします。

Simulink モデルは連続時間、離散時間またはマルチレートの可能性があり、むだ時間が含まれることもあります。このブロックには線形化入力/出力ペアを 1 つしか指定できないため、この線形化システムは単入力単出力 (SISO: single-input, single-output) です。

ゲイン余裕と位相余裕の範囲をそれぞれ 1 つのみ指定して、選択したプロットまたはテーブルに表示することができます。このブロックでは、複数のゲイン余裕と位相余裕範囲はサポートされません。また、シミュレーション時にその範囲が満たされることを確認できます。

  • すべての範囲が満たされる場合、ブロックは処理を行いません。

  • 範囲が満たされない場合、ブロックがアサートし、警告メッセージが MATLAB® プロンプトに表示されます。ブロックの以下の動作も指定できます。

    • MATLAB 式の評価

    • シミュレーションの停止と、そのブロックのフォーカスへの移動

シミュレーション時に、ブロックは以下の論理アサーション信号を出力することがあります。

  • すべての範囲が満たされる場合、信号は true (1) です。

  • 満たされない範囲がある場合、信号は false (0) です。

複数の Gain and Phase Margin Plot ブロックを追加して、モデルのさまざまな部分のゲイン余裕と位相余裕を計算しプロットできます。

線形システムを MATLAB ワークスペースに変数として保存できます。

ブロックではコード生成はサポートされず、Normal シミュレーション モードでのみ使用できます。

パラメーター

次の表は、ブロック パラメーター ダイアログ ボックスからアクセスできる Gain and Phase Margin Plot のブロック パラメーターをまとめています。

タスクパラメーター
線形化を設定します。入出力 (I/O) を指定します。[線形化] タブでの操作:
設定を指定します。[線形化] タブでの操作:
アルゴリズムを指定します。[線形化] タブの [アルゴリズム オプション] での操作:
線形システム I/O および状態名のラベルを指定します。[線形化] タブの [ラベル] での操作:
ゲイン余裕と位相余裕の表示のプロット タイプを指定します。

プロット タイプ.

線形システムをプロットします。プロットの表示
閉ループのゲイン余裕と位相余裕のフィードバック符号を指定します。

[範囲] タブの [フィードバック符号]

(オプション) 線形化システムのゲイン余裕と位相余裕の範囲を指定し、アサーションを行います。

[範囲] タブの [アサーションにゲイン余裕と位相余裕を含める]

アサーションのオプションを指定します (線形システムに範囲を指定する場合のみ)。[アサーション] タブでの操作:
線形システムを MATLAB ワークスペースに保存します。[ログ] タブの [データをワークスペースに保存]
ブロックをダブルクリックして、ブロック パラメーター ダイアログ ボックスではなくプロット ウィンドウを表示します。ブロックが開いたときにプロットを表示.

線形化入出力

線形化する非線形化 Simulink モデルの一部を定義する、線形化入出力です。

  1. をクリックします。

    ダイアログ ボックスが拡張され、[モデル内の信号をクリックして、選択します] 領域と新しい ボタンが表示されます。

  2. Simulink エディターで信号を選択します。

    選択した信号は、[モデル内の信号をクリックして、選択します] 領域の [モデル信号] として表示されます。

  3. (オプションで)バスの場合、個別の要素を選択するためにバス信号が展開されます。

  4. をクリックして [線形化の入力/出力] テーブルに信号を追加します。

      メモ:    [線形化の入力/出力] テーブルで信号に対応する Simulink モデルの場所を見つけるには、表の中の信号を選択して をクリックします。

テーブルには、選択した信号に関する次のような情報が表示されます。

ブロック :端子 :バス要素入出力に関連付けられているブロック名。ブロック名の横の数字は選択したバス信号をもつ端子番号です。最後のエントリは、選択されたバス要素名です。
コンフィギュレーション線形化ポイントのタイプ。
  • 開ループの入力 — ループ開始点の後ろに線形化入力ポイントを指定します。

  • 開ループの出力 — ループ開始点の前に線形化出力ポイントを指定します。

  • ループ伝達 — ループ開始点の前の出力ポイントと、その後に続く入力を指定します。

  • 入力の摂動 — 信号への加法的入力を指定します。

  • 出力の測定値 — 信号の測定値を取ります。

  • ループの中断 — ループ開始点を指定します。

  • 感度 — 加法的入力と、その後に続く出力の測定を指定します。

  • 相補感度 — 出力と、その後に続く加法的入力を指定します。

    メモ:    入力または出力を指定しないでモデルのシミュレーションを行った場合は、線形システムは計算されず、MATLAB プロンプトに警告メッセージが表示されます。

設定

既定の設定なし

コマンド ライン情報

線形化入出力を指定するには、getlinio および setlinio を使用します。

参考

「シミュレーション時の Simulink モデルにおける線形特性のプロット」

既定のシミュレーションのスナップショット時間でのモデル検証

モデル内の信号をクリックして、選択します

Simulink モデルで信号の選択を有効にします。 をクリックしたときのみ表示されます。

このオプションが表示されると、表示が以下のように変わります。

  • 新しい ボタン。

    [線形化の入力/出力] テーブルで線形化入力または出力として選択した信号を追加するときに使用します。詳細は、「線形化の入力/出力」を参照してください。

  • に変化します。

    [モデル内の信号をクリックして、選択します] 領域を折りたたむときに使用します。

設定

既定の設定なし

コマンド ライン情報

線形化入出力として信号を選択するには、getlinio および setlinio コマンドを使用します。

参考

「シミュレーション時の Simulink モデルにおける線形特性のプロット」

既定のシミュレーションのスナップショット時間でのモデル検証

正規表現を有効にする

信号名をフィルター処理するための MATLAB 正規表現の使用を有効にします。たとえば、[名前でフィルター] エディット ボックスに「t$」と入力すると、信号名が小文字の t で終了するすべての信号 (およびその直接の親) が表示されます。詳細は、「正規表現」を参照してください。

設定

既定の設定: オン

オン

信号名をフィルター処理するための MATLAB 正規表現の使用を許可します。

オフ

信号名をフィルター処理するための MATLAB 正規表現の使用を無効にします。フィルター処理は、[名前でフィルター] エディット ボックスで入力されたテキストをリテラル文字列として扱います。

依存関係

[名前でフィルター] エディット ボックスの右側にある [オプション] ボタン ( ) をクリックすると、このパラメーターが有効になります。

フィルター処理された結果をフラット リストとして表示する

[名前でフィルター] エディット ボックスの検索テキストに基づいて、フィルター処理された信号のリストを表示するのにフラット リスト形式を使用します。フラット リスト形式では、バス信号の階層を反映するドット表記を使用します。次に示すのは、フィルター処理された一連の入れ子のバス記号に対するフラット リスト形式の例です。

設定

既定の設定: オフ

オン

フラット リスト形式を使用してフィルター処理された信号リストを表示します。このとき、ツリー形式を使用せずにドット表記でバス階層を示します。

オフ

ツリー形式を使用して、フィルター処理されたバス階層を表示します。

依存関係

[名前でフィルター] エディット ボックスの右側にある [オプション] ボタン ( ) をクリックすると、このパラメーターが有効になります。

線形化の対象

シミュレーション時に線形システムを計算するタイミング。

設定

既定の設定: シミュレーションのスナップショット

シミュレーションのスナップショット

[スナップショット時間] で指定された特定のシミュレーション時間。

以下のような場合に使用します。

  • モデルが定常状態の操作点にあるタイミングが 1 回以上わかっている場合

  • 特定の時間に線形システムを計算する場合

外部トリガー

トリガーベースのシミュレーション イベント。[トリガー タイプ] でトリガー タイプを指定します。

シミュレーション時に生成された信号が定常状態の操作点を示すときに使用します。

このオプションを選択するとブロックにトリガー端子が追加されます。この端子を使用してトリガー信号にブロックを接続します。

たとえば、航空機のモデルでは、燃料質量がその最大質量の何分の 1 かになったときに、線形システムを計算することがあります。この場合、この条件を外部トリガーとしてモデル化します。

依存関係

  • このパラメーターを [シミュレーションのスナップショット] に設定すると、[スナップショット時間] が有効になります。

  • このパラメーターを [外部トリガー] に設定すると、[トリガー タイプ] が有効になります。

コマンド ライン情報

パラメーター: LinearizeAt
タイプ: 文字列
値: 'SnapshotTimes' | 'ExternalTrigger'
既定の設定: 'SnapshotTimes'

参考

「シミュレーション時の Simulink モデルにおける線形特性のプロット」

既定のシミュレーションのスナップショット時間でのモデル検証

スナップショット時間

1 回以上のシミュレーション回数。そのときに線形システムが計算されます。

設定

既定の設定: 0

  • 個別のシミュレーション時間には、時間を入力します。以下のような場合に使用します。

    • 特定の時間に線形システムをプロットする場合

    • モデルが定常状態の操作点に達するおおよその時間がわかっている場合

  • 複数のシミュレーション時間にはベクトルを入力します。複数の時間で線形システムを計算しプロットするときに使用します。

[スナップショット時間] は Simulink モデルに指定されたシミュレーション時間以下でなくてはなりません。

依存関係

[線形化の対象][シミュレーションのスナップショット] を選択すると、このパラメーターが有効になります。

コマンド ライン情報

パラメーター: SnapshotTimes
タイプ: 文字列
値: 0 | positive real number | vector of positive real numbers
既定の設定: 0

参考

「シミュレーション時の Simulink モデルにおける線形特性のプロット」

既定のシミュレーションのスナップショット時間でのモデル検証

トリガー タイプ

線形システムを計算する外部トリガーのトリガー タイプ。

設定

既定の設定: 立ち上がりエッジ

立ち上がりエッジ

外部トリガー信号の立ち上がりエッジ。

立ち下がりエッジ

外部トリガー信号の立ち下がりエッジ。

依存関係

[線形化の対象][外部トリガー] を選択すると、このパラメーターが有効になります。

コマンド ライン情報

パラメーター: TriggerType
タイプ: 文字列
値: 'rising' | 'falling'
既定の設定: 'rising'

参考

「シミュレーション時の Simulink モデルにおける線形特性のプロット」

既定のシミュレーションのスナップショット時間でのモデル検証

ゼロクロッシング検出を有効にする

[ゼロクロッシング検出を有効にする] は、以下のシミュレーション時間の線形システム特性の計算を行います。

  • [スナップショット時間] で指定された正確なスナップショット時間。

    次の図に示すように、ゼロクロッシング検出が有効な場合、可変ステップ Simulink ソルバーはスナップショット時間 Tsnap でモデルをシミュレーションします。Tsnap は、ソルバーが自動的に選択するシミュレーション時間のステップ Tn-1Tn との間に位置する場合があります。

  • [トリガー タイプ] で指定された、外部トリガーが検出される正確な時間。

    次の図に示すように、ゼロクロッシング検出が有効な場合、可変ステップ Simulink ソルバーはトリガー信号が検出される時間 Ttrig でモデルをシミュレーションします。Ttrig は、ソルバーが自動的に選択するシミュレーション時間のステップ Tn-1Tn との間に位置する場合があります。

ゼロクロッシング検出の詳細は、『Simulink ユーザー ガイド』の「ゼロクロッシング検出」を参照してください。

設定

既定の設定: オン

オン

正確なスナップショット時間またはトリガー信号が検出される正確な時間での線形システムの特性を計算します。

この設定は、Simulink ソルバーが固定ステップの場合は無視されます。

オフ

可変ステップ ソルバーによって選択されるシミュレーション タイム ステップでの線形システム特性を計算します。線形システムは、正確なスナップショット時間またはトリガー信号が検出される正確な時間で計算されない場合があります。

コマンド ライン情報

パラメーター: ZeroCross
タイプ: 文字列
値: 'on' | 'off'
既定の設定: 'on'

参考

「シミュレーション時の Simulink モデルにおける線形特性のプロット」

既定のシミュレーションのスナップショット時間でのモデル検証

正確なむだ時間を使用

線形モデルでのむだ時間の表現方法。

モデル内にむだ時間のあるブロックがある場合は、このオプションを使用します。

設定

既定の設定: オフ

オン

正確なむだ時間表現をもつ線形モデルを返します。

オフ

Transport Delay ブロックおよび Variable Transport Delay ブロックに指定されたとおり、むだ時間のパデ近似をもつ線形モデルを返します。

コマンド ライン情報

パラメーター: UseExactDelayModel
タイプ: 文字列
値: 'on' | 'off'
既定の設定: 'off'

参考

「シミュレーション時の Simulink モデルにおける線形特性のプロット」

既定のシミュレーションのスナップショット時間でのモデル検証

線形システムのサンプル時間

シミュレーション時に計算された線形システムのサンプル時間。

このパラメーターを使って以下が可能です。

  • 連続時間システムの特定のサンプル時間をもつ離散時間システムを計算します。

  • 異なるサンプル時間で離散時間システムをリサンプリングします。

  • 離散時間システムから連続時間システムを計算します。

連続時間システムから離散時間システムを計算したり、その逆の計算をしたりするときは、[サンプル時間レート変換メソッド] に指定された変換メソッドが使用されます。

設定

既定の設定: auto

auto。以下のようにサンプル時間を計算します。
  • 連続時間モデルの場合は 0。

  • 異なるサンプル時間 (マルチレート モデル) をもつブロックがあるモデルの場合は、サンプル時間の最小公倍数。たとえば、連続時間およびサンプル時間が 0、0.2、0.3 の離散時間ブロックの組み合わせがある場合、線形モデルのサンプル時間は 0.6 です。

Positive finite value。以下の計算に使用します。
  • 連続時間システムからの離散時間線形システムの計算。

  • 別のサンプル時間をもつ別の離散時間システムからの離散時間線形システムの計算。

0

離散時間システムから連続時間線形システムを計算するのに使用します。

コマンド ライン情報

パラメーター: SampleTime
タイプ: 文字列
値: auto | Positive finite value | 0
既定の設定: auto

参考

「シミュレーション時の Simulink モデルにおける線形特性のプロット」

既定のシミュレーションのスナップショット時間でのモデル検証

サンプル時間レート変換メソッド

シングルレートモデルまたはマルチレート モデルのサンプル時間を変換するメソッド。

このパラメーターは、[線形システムのサンプル時間] の値が auto でないときにのみ使用します。

設定

既定の設定: ゼロ次ホールド

ゼロ次ホールド

ゼロ次ホールド。ここで、制御入力をサンプリング時間 Ts の間中、区分的に一定と仮定します。詳細は、『Control System Toolbox™ ユーザー ガイド』の「ゼロ次ホールド」を参照してください。

通常、このメソッドは時間領域でより効果的に実行されます。

Tustin (双一次)

周波数プリワーピングのない双一次 (Tustin) 近似。非整数のむだ時間をサンプル時間の最も近い整数倍に丸めます。詳細は、『Control System Toolbox ユーザー ガイド』の「Tustin 近似」を参照してください。

通常、このメソッドは周波数領域でより効果的に実行されます。

プリワーピング付き双一次 (Tustin) 変換

周波数プリワーピング付き双一次 (Tustin) 近似。また、[プリワープ周波数 (rad/s)] のプリワープ周波数を指定します。詳細は、『Control System Toolbox ユーザー ガイド』の「Tustin 近似」を参照してください。

通常、このメソッドは周波数領域でより効果的に実行されます。このメソッドを使用して、対象の周波数領域でのマッチングを確認します。

アップサンプリング、不可の場合はゼロ次ホールド

可能な場合は離散時間システムをアップサンプリングし、不可の場合は [ゼロ次ホールド] を使用します。

離散時間システムを、元のシステムのサンプリング時間よりも整数倍速い新しいサンプル時間に変換した場合のみ、アップサンプリングできます。

アップサンプリング、不可の場合は双一次 (Tustin)

可能な場合は離散時間システムをアップサンプリングし、不可の場合は [Tustin (双 1 次)] を使用します。

離散時間システムを、元のシステムのサンプリング時間よりも整数倍速い新しいサンプル時間に変換した場合のみ、アップサンプリングできます。

アップサンプリング、不可の場合はプリワーピング付き双一次

可能な場合は離散時間システムをアップサンプリングし、不可の場合は [プリワーピング付き双一次 (Tustin) 変換] を使用します。また、[プリワープ周波数 (rad/s)] のプリワープ周波数を指定します。

離散時間システムを、元のシステムのサンプリング時間よりも整数倍速い新しいサンプル時間に変換した場合のみ、アップサンプリングできます。

依存関係

次のいずれかを選択します。

  • プリワーピング付き双一次 (Tustin) 変換

  • アップサンプリング、不可の場合はプリワーピング付き双一次

上記のいずれかを選択すると、[プリワープ周波数 (rad/s)] が有効になります。

コマンド ライン情報

パラメーター: RateConversionMethod
タイプ: 文字列
値: 'zoh' | 'tustin' | 'prewarp'| 'upsampling_zoh'| 'upsampling_tustin'| 'upsampling_prewarp'
既定の設定: 'zoh'

参考

「シミュレーション時の Simulink モデルにおける線形特性のプロット」

既定のシミュレーションのスナップショット時間でのモデル検証

プリワープ周波数 (rad/s)

Tustin メソッドのプリワープ周波数。ラジアン/秒で指定。

設定

既定の設定: 10

リサンプリング前後のナイキスト周波数より小さい、正のスカラー値。値 0 は、周波数プリワープのない標準の Tustin メソッドに対応します。

依存関係

次のいずれかを選択します。

  • プリワーピング付き双一次 (Tustin) 変換

  • アップサンプリング、不可の場合はプリワーピング付き双一次

[サンプル時間レート変換メソッド] で上記の選択を行うと、このパラメーターが有効になります。

コマンド ライン情報

パラメーター: PreWarpFreq
タイプ: 文字列
値: 10 | positive scalar value
既定の設定: 10

参考

「シミュレーション時の Simulink モデルにおける線形特性のプロット」

既定のシミュレーションのスナップショット時間でのモデル検証

完全なブロック名を使用

シミュレーション時に計算された線形システムに状態名、入力名、および出力名を表示する方法。

線形システムは状態空間オブジェクトであり、システム状態名、入力名、および出力名は以下の状態空間オブジェクトのプロパティに表示されます。

入力名、出力名または状態名表示される状態空間オブジェクトのプロパティ
線形化入力名InputName
線形化出力名OutputName
状態名StateName

設定

既定の設定: オフ

オン

状態名、入力名、出力名を、モデルの階層構造でのパスと共に示します。たとえば、chemical reactor modelchemical reactor model では、CSTR サブシステムの Integrator1 ブロックの状態は scdcstr/CSTR/Integrator1 という絶対パスで表示されます。

オフ

状態名、入力名および出力名のみを示します。信号名が一意であり、Simulink モデル内での信号の位置がわかっている場合に、このオプションを使用します。たとえば、CSTR サブシステムの Integrator1 ブロック内の状態は Integrator1 と表示されます。

コマンド ライン情報

パラメーター: UseFullBlockNameLabels
タイプ: 文字列
値: 'on' | 'off'
既定の設定: 'off'

参考

「シミュレーション時の Simulink モデルにおける線形特性のプロット」

既定のシミュレーションのスナップショット時間でのモデル検証

バス信号名を使用

シミュレーション時に計算された線形システムで、バスの線形化入力および出力に関連付けられている信号にラベルを付ける方法(バス全体を I/O ポイントとして選択した場合にのみ適用されます)。

バス信号全体を選択することは推奨されません。代わりに、個別のバス要素を選択してください。

モデルが mux/バス混在の場合は、このパラメーターを使用できません。

設定

既定の設定: オフ

オン

個々のバス要素の信号名を使用します。

バス信号名は、入力および出力が以下のブロックの出力にある場合に表示されます。

  • バス オブジェクトを含んでいる、ルートレベルの Inport ブロック

  • Bus Creator ブロック

  • そのソースが以下のブロックのいずれかへ逆に追跡するサブシステム ブロック

    • Bus Creator ブロックの出力

    • バーチャル、または非バーチャル サブシステムの境界のみのパス スルーによる、ルートレベルの Inport ブロック

オフ

バス信号チャンネル番号を使用します。

コマンド ライン情報

パラメーター: UseBusSignalLabels
タイプ: 文字列
値: 'on' | 'off'
既定の設定: 'off'

参考

「シミュレーション時の Simulink モデルにおける線形特性のプロット」

既定のシミュレーションのスナップショット時間でのモデル検証

アサーションにゲイン余裕と位相余裕を含める

シミュレーション時に、ゲイン余裕と位相余裕が [ゲイン余裕 (dB) >] および [位相余裕 (deg) >] に指定された値より大きいことを確認します。ゲイン余裕または位相余裕が指定された値以下の場合は、警告が表示されます。

既定では、[フィードバック符号] に指定された負のフィードバックを使用して余裕が計算されます。

このパラメーターは、[アサーション] タブの [アサーションを有効にする] が選択されている場合のみ、アサーションに使用されます。

次のいずれか 1 つのプロット タイプで、ゲイン余裕と位相余裕の範囲を表示できます。

  • ボード線図

  • ニコルス線図

  • ナイキスト線図

[アサーションを有効にする] をオフにすると、範囲はアサーションに使用されませんが、プロットにはそのまま表示されます。

設定

既定の設定:

  • Gain and Phase Margin Plot ブロックではオフ

  • Check Gain and Phase Margins ブロックではオン

オン

シミュレーション時に、ゲイン余裕と位相余裕が指定された値を満たすことを確認します。

オフ

シミュレーション時に、ゲイン余裕と位相余裕が指定された値を満たすことを確認しません。

ヒント

  • このパラメーターを解除すると、ゲイン余裕と位相余裕範囲が無効になり、シミュレーション時にゲイン余裕と位相余裕が指定範囲を満たしていることの確認が停止されます。ゲイン余裕と位相余裕範囲はプロットでも無効になります。

  • プロット上でゲイン余裕と位相余裕のみを表示のみする場合は、[アサーションを有効にする] をオフにします。

コマンド ライン情報

パラメーター: EnableMargins
タイプ: 文字列
値: 'on' | 'off'
既定の設定: Gain and Phase Margin Plot ブロックでは 'off'、Check Gain and Phase Margins ブロックでは 'on'

参考

「シミュレーション時の Simulink モデルにおける線形特性のプロット」

既定のシミュレーションのスナップショット時間でのモデル検証

[ゲイン余裕 (dB) >]

デシベル単位で指定したゲイン余裕。

既定では、[フィードバック符号] に指定された負のフィードバックを使用してゲイン余裕を計算します。

このブロックでは線形化システムのゲイン余裕範囲を 1 つのみ指定できます。

設定

既定の設定:

Gain and Phase Margin Plot ブロックでは []
Check Gain and Phase Margins ブロックでは 20

正の有限数

ヒント

  • ゲイン余裕範囲が満たされていることをアサートするには、[アサーションにゲイン余裕と位相余裕を含める] および [アサーションを有効にする] の両方を選択します。

  • プロット ウィンドウでゲイン余裕を変更するには、プロットを右クリックし、[範囲][範囲の編集] を選択します。新しいゲイン余裕を [ゲイン余裕 >] に指定します。モデルをシミュレーションする前に、[ブロックの更新] をクリックしなければなりません。

コマンド ライン情報

パラメーター: GainMargin
タイプ: 文字列
値: [] | 20| positive finite number。単一引用符 ('') で囲まなければなりません。
既定の設定: Gain and Phase Margin Plot ブロックでは '[]'、Check Gain and Phase Margins ブロックでは '20'

参考

「シミュレーション時の Simulink モデルにおける線形特性のプロット」

既定のシミュレーションのスナップショット時間でのモデル検証

[位相余裕 (度)>]

度数で指定した位相余裕。

既定では、[フィードバック符号] に指定された負のフィードバックを使用して位相余裕を計算します。

このブロックでは線形化システムの位相余裕範囲を 1 つのみ指定できます。

設定

既定の設定:

Gain and Phase Margin Plot ブロックでは []
Check Gain and Phase Margins ブロックでは 30

正の有限数

ヒント

  • 位相余裕範囲が満たされていることをアサートするには、[アサーションにゲイン余裕と位相余裕を含める] および [アサーションを有効にする] の両方を選択します。

  • プロット ウィンドウで位相余裕を変更するには、プロットを右クリックし、[範囲][範囲の編集] を選択します。新しい位相余裕を [位相余裕 >] に指定します。モデルをシミュレーションする前に、[ブロックの更新] をクリックしなければなりません。

コマンド ライン情報

パラメーター: PhaseMargin
タイプ: 文字列
値: [] | 30| positive finite number。単一引用符 ('') で囲まなければなりません。
既定の設定: Gain and Phase Margin Plot ブロックでは '[]'、Check Gain and Phase Margins ブロックでは '30'

参考

「シミュレーション時の Simulink モデルにおける線形特性のプロット」

既定のシミュレーションのスナップショット時間でのモデル検証

フィードバック符号

シミュレーション時に計算される、線形化システムのゲイン余裕および位相余裕を判別するためのフィードバック符号。

フィードバック符号を判定するには、線形化入力および出力で定義済みのパスにこのフィードバックの Sum ブロックが含まれているかどうかを次の方法で確認します。

  • パスに Sum ブロックがある場合、正のフィードバックを指定します。

  • パスに Sum ブロックが含まれていない場合、Sum ブロックと同じフィードバック符号を指定します。

たとえば、航空機モデル航空機モデルでは、Check Gain and Phase Margins ブロックには和のブロックの負の符号が含まれます。そのため、フィードバック符号は正となります。

設定

既定の設定: 負のフィードバック

負のフィードバック

線形化入力/出力で定義されたパスには、Sum ブロックは含まれず、Sum ブロックのフィードバック符号は - です。

正のフィードバック

使用状況

  • 線形化入力/出力で定義されたパスには、Sum ブロックが含まれます

  • 線形化入力/出力で定義されたパスには、Sum ブロックは含まれず、Sum ブロックのフィードバック符号は + です。

コマンド ライン情報

パラメーター: FeedbackSign
タイプ: 文字列
値: '-1' | '+1'
既定の設定: '-1'

参考

「シミュレーション時の Simulink モデルにおける線形特性のプロット」

既定のシミュレーションのスナップショット時間でのモデル検証

データをワークスペースに保存

1 つまたは複数の線形システムを保存し、さらに線形解析または制御設計を行います。

データは以下のフィールドをもつ構造体に保存されます。

  • time — 線形システムを計算するシミュレーション時間。

  • values — 線形システムを表す状態空間モデル。複数のシミュレーション時間で線形システムが計算される場合、values「状態空間オブジェクトの配列」となります。

  • operatingPointsvalues 内の各線形システムに対応する操作点。このフィールドは、[各線形化の操作点を保存] がチェックされている場合にのみ存在します。

保存されたデータ構造体の位置は Simulink モデルの構成に依存します。

  • Simulink モデルがシミュレーション出力を単一のオブジェクトとして保存するように構成されていない場合、データ構造体は MATLAB ワークスペースの変数です。

  • Simulink モデルがシミュレーション出力を単一のオブジェクトとして保存するように構成されている場合、データ構造体はシミュレーション データのログを含む Simulink.SimulationOutput オブジェクトのフィールドです。

    シミュレーション出力を単一のオブジェクトとして保存するようにモデルを構成するには、Simulink エディターで [シミュレーション][モデルのコンフィギュレーション パラメーター] を選択します。[コンフィギュレーション パラメーター] ダイアログ ボックスの [データのインポート/エクスポート ] ペインで、[単一のオブジェクトとしてシミュレーション出力を保存] チェック ボックスをオンにします。

Simulink でのデータのログ作成についての詳細は、「シミュレーション データのエクスポート」および Simulink.SimulationOutput のリファレンス ページを参照してください。

設定

既定の設定: オフ

オン

計算した線形システムを保存します。

オフ

計算した線形システムを保存しません。

依存関係

このパラメーターは [変数名] を有効にします。

コマンド ライン情報

パラメーター: SaveToWorkspace
タイプ: 文字列
値: 'on' | 'off'
既定の設定: 'off'

参考

「シミュレーション時の Simulink モデルにおける線形特性のプロット」

既定のシミュレーションのスナップショット時間でのモデル検証

変数名

シミュレーション時に計算された 1 つまたは複数の線形システムを格納する、データ構造体の名前。

保存されたデータ構造体の位置は Simulink モデルの構成に依存します。

  • Simulink モデルがシミュレーション出力を単一のオブジェクトとして保存するように構成されていない場合、データ構造体は MATLAB ワークスペースの変数です。

  • Simulink モデルがシミュレーション出力を単一のオブジェクトとして保存するように構成されている場合、データ構造体はシミュレーション データのログを含む Simulink.SimulationOutput オブジェクトのフィールドです。

名前は、Linear Analysis Plot ブロック、Model Verification ブロック、Scope ブロック、To Workspace ブロックなどのすべてのデータ ログ モデル ブロックで使用される変数名の中で一意でなければなりません。またシミュレーションにより、時間、状態、出力などの変数が返されます。

Simulink でのデータのログ作成についての詳細は、「シミュレーション データのエクスポート」および Simulink.SimulationOutput のリファレンス ページを参照してください。

設定

既定の設定: sys

文字列。

依存関係

このパラメーターは [データをワークスペースに保存] によって有効になります。

コマンド ライン情報

パラメーター: SaveName
タイプ: 文字列
値: sys | any string。単一引用符 ('') で囲まなければなりません。
既定の設定: 'sys'

参考

「シミュレーション時の Simulink モデルにおける線形特性のプロット」

既定のシミュレーションのスナップショット時間でのモデル検証

各線形化の操作点の保存

詳細な解析または制御設計を行うために線形システムをワークスペースに保存する際に、各線形化に対応する操作点も保存します。このオプションを使用すると、保存された線形システムを格納するデータ構造体に operatingPoints という名前のフィールドが追加されます。

設定

既定の設定: オフ

オン

操作点を保存します。

オフ

操作点を保存しません。

依存関係

このパラメーターは [データをワークスペースに保存] によって有効になります。

コマンド ライン情報

パラメーター: SaveOperatingPoint
タイプ: 文字列
値: 'on' | 'off'
既定の設定: 'off'

参考

「シミュレーション時の Simulink モデルにおける線形特性のプロット」

既定のシミュレーションのスナップショット時間でのモデル検証

アサーションを有効にする

ブロックを有効にし、[範囲] タブで指定されアサーションに含まれている範囲がシミュレーション時に満たされていることを確認します。範囲が満たされない場合、アサーションは失敗します。アサーションの失敗をレポートする警告が MATLAB プロンプトに表示されます。

アサーションに失敗した場合、オプションでブロックを以下のように指定できます。

Linear Analysis Plots ブロックの場合、既定では範囲が含まれていないため、このパラメーターによる影響はありません。アサーションに Linear Analysis Plots ブロックを使用するには、[範囲] タブに範囲を指定して含めます。

このパラメーターをクリアするとアサーションが無効になります。つまり、ブロックでは指定された範囲が満たされていることを確認しません。また、ブロックのアイコンが更新され、そのアサーションが無効であることを示します。

Simulink モデルの [コンフィギュレーション パラメーター] ダイアログ ボックスでは、[データ有効性] ノードの [デバッグ] 領域の [Model Verification ブロックを有効にする] オプションで、このオプションの設定にかかわらず、モデル内のすべてのモデル検証ブロックを有効にしたり無効にしたりします。

設定

既定の設定: オン

オン

シミュレーション時に [範囲] タブでアサーションに含まれている範囲が満たされていることを確認します。範囲に違反があった場合、アサーションの失敗をレポートする警告が MATLAB プロンプトに表示されます。

オフ

シミュレーション時にアサーションに含まれている範囲が満たされていることを確認しません。

依存関係

このパラメーターは以下を有効にします。

  • アサーションが失敗したときのシミュレーション コールバック (オプション)

  • アサーションが失敗したときにシミュレーションを中止

コマンド ライン情報

パラメーター: enabled
タイプ: 文字列
値: 'on' | 'off'
既定の設定: 'on'

参考

「シミュレーション時の Simulink モデルにおける線形特性のプロット」

既定のシミュレーションのスナップショット時間でのモデル検証

アサーションが失敗したときのシミュレーション コールバック (オプション)

アサーションが失敗した場合に実行する MATLAB 式。

式は MATLAB ワークスペースで評価されるため、式で使用されるすべての変数をそのワークスペースで定義します。

設定

既定の設定なし

MATLAB 式。

依存関係

[アサーションを有効にする] によって、このパラメーターが有効になります。

コマンド ライン情報

パラメーター: callback
タイプ: 文字列
値: '' | MATLAB expression
既定の設定: ''

参考

「シミュレーション時の Simulink モデルにおける線形特性のプロット」

既定のシミュレーションのスナップショット時間でのモデル検証

アサーションが失敗したときにシミュレーションを中止

シミュレーション時に [範囲] タブに指定された範囲に違反があった場合に、シミュレーションを中止し、アサーションは失敗します。

Simulink エディターからシミュレーションを実行すると、[シミュレーション診断] ウィンドウが開き、エラー メッセージが表示されます。また、範囲違反が発生した範囲はモデル内で強調表示されます。

設定

既定の設定: オフ

オン

[範囲] タブに指定された範囲に違反があった場合、シミュレーションを中止します。

オフ

範囲に違反があり MATLAB プロンプトに警告メッセージが表示された場合に、シミュレーションを続行します。

ヒント

  • このオプションを選択するとアサーションが失敗するとすぐにシミュレーションが停止されるため、シミュレーション中に後で発生する可能性のあるアサーションの失敗はレポートされません。アサーションの "すべての" 失敗をレポートする場合は、このオプションを選択しないでください。

依存関係

[アサーションを有効にする] によって、このパラメーターが有効になります。

コマンド ライン情報

パラメーター: stopWhenAssertionFail
タイプ: 文字列
値: 'on' | 'off'
既定の設定: 'off'

参考

「シミュレーション時の Simulink モデルにおける線形特性のプロット」

既定のシミュレーションのスナップショット時間でのモデル検証

アサーション信号の出力

タイム ステップごとに、以下のような Boolean 信号を出力します。

  • アサーションが成功した (すべての範囲が満たされている) 場合は True (1)

  • アサーションが失敗した (範囲に違反がある) 場合は False (1)

Simulink モデルの [コンフィギュレーション パラメーター] ダイアログ ボックスの [最適化] ペイン内の [boolean データとして論理信号を処理] オプションが選択されている場合のみ、出力信号のデータ型は Boolean です。そうでない場合、出力信号のデータ型は Double です。

このパラメーターを選択すると、モデル内の任意のブロックに接続できる出力端子が追加されます。

設定

既定の設定: オフ

オン

アサーションの状態を示す Boolean 信号を出力します。ブロックに端子を追加します。

オフ

アサーションの状態を示す Boolean 信号を出力しません。

ヒント

コマンド ライン情報

パラメーター: export
タイプ: 文字列
値: 'on' | 'off'
既定の設定: 'off'

参考

「シミュレーション時の Simulink モデルにおける線形特性のプロット」

既定のシミュレーションのスナップショット時間でのモデル検証

プロット タイプ

シミュレーション時に計算される、線形化システムのゲイン余裕および位相余裕を表示するためのプロット。

設定

既定の設定: ボード線図

ボード線図

ボード線図

ニコルス線図

二コルス線図

ナイキスト

ナイキスト線図

表形式

ゲイン余裕と位相余裕を表示するには、ボード、ニコルス、またはナイキスト線図を右クリックし、[特性][最低安定余裕] を選択します。テーブルには、計算された余裕が自動的に表示されます。

コマンド ライン情報

パラメーター: PlotType
タイプ: 文字列
値: 'bode' | 'nichols' | 'nyquist' | 'table'
既定の設定: 'bode'

参考

「シミュレーション時の Simulink モデルにおける線形特性のプロット」

既定のシミュレーションのスナップショット時間でのモデル検証

ブロックが開いたときにプロットを表示

Simulink モデルでブロックをダブルクリックしたときに、[ブロック パラメーター] ダイアログ ボックスではなくプロット ウィンドウを開きます。

[ブロック パラメーター] ダイアログ ボックスではなくプロット ウィンドウで範囲の追加や変更などのタスクを開いて実行する場合に、このパラメーターを使用します。プロット ウィンドウからブロック パラメーターにアクセスするには、[編集] を選択するか、 をクリックします。

プロットの詳細は、「プロットの表示」を参照してください。

設定

既定の設定: オフ

オン

ブロックをダブルクリックしたときにプロット ウィンドウを開きます。

オフ

ブロックをダブルクリックしたときに [ブロック パラメーター] ダイアログ ボックスを開きます。

コマンド ライン情報

パラメーター: LaunchViewOnOpen
タイプ: 文字列
値: 'on' | 'off'
既定の設定: 'off'

参考

「シミュレーション時の Simulink モデルにおける線形特性のプロット」

既定のシミュレーションのスナップショット時間でのモデル検証

プロットの表示

プロット ウィンドウを開きます。

プロットを使用して以下の内容を表示します。

  • シミュレーション時に非線形 Simulink モデルから計算した線形システムの特性

    モデルのシミュレーションを行い線形性を表示する前に、このボタンをクリックしなければなりません。

    プロットを右クリックし [特性] を選択して、線形システムのピーク応答時間や安定余裕などのその他の特性を表示できます。

  • 線形システムの特性の範囲

    範囲は、[ブロック パラメーター] ダイアログ ボックスの [範囲] タブで指定するか、プロットを右クリックし、[範囲][新規範囲] を選択して指定できます。プロットごとに指定できる範囲のタイプの詳細は、ユーザー ガイドの「確認可能な線形システムの特性」を参照してください。

    範囲セグメントをドラッグするか、プロットを右クリックして [範囲][範囲の編集] を選択することで範囲を変更できます。モデルのシミュレーションを行う前に、[ブロックの更新] をクリックしてブロック パラメーターの範囲の値を更新します。

プロット ウィンドウで実行する一般的なタスクは以下のとおりです。

  • をクリックするか [編集] を選択して、[ブロック パラメーター] ダイアログ ボックスを開きます。

  • をクリックするか、[表示][Simulink ブロックを強調表示] を選択して、プロット ウィンドウが対応するブロックを検出します。こうすると、Simulink エディターがアクティブになり、ブロックが強調表示されます。

  • をクリックするか、[シミュレーション][実行] を選択して、モデルをシミュレートします。こうすると、指定された線形化入出力間のモデルの一部が線形化されます。

  • をクリックして、線形システム特性のプロットに凡例を追加します。

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