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複数の仕様に対する定常状態の操作点のバッチ計算

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この例では、findop コマンドを使用して、複数の操作点の仕様に対し操作点を検出する方法を説明します。操作点を使用してモデルをバッチ線形化し、モデルの動作の変化を調べることができます。

findop を呼び出すたびに、ソフトウェアは Simulink モデルをコンパイルします。複数の仕様の操作点を検出するには、for ループ内で findop を繰り返し呼び出すのではなく、findop に操作点の仕様の配列を指定します。ソフトウェアはモデルのコンパイルを 1 回のみ実行して複数の操作点を計算します。これは特に、再コンパイルの繰り返しに時間がかかるモデルに効果的です。

Simulink モデルを開きます。

sys = 'scdspeed';
open_system(sys)

既定の操作点の仕様オブジェクトの配列を作成します。

opspec = operspec(sys,3);

rad/s to rpm ブロックへの出力が固定される定常状態の操作点を見つけるには、各操作点の仕様オブジェクトに既知の出力仕様を追加します。

opspec = addoutputspec(opspec,[sys '/rad//s to rpm'],1);
for i = 1:3
    opspec(i).Outputs(1).Known = true;
end

各操作点仕様について異なる既知の出力値を指定します。

opspec(1).Outputs(1).y = 1500;
opspec(2).Outputs(1).y = 2000;
opspec(3).Outputs(1).y = 2500;

あるいは、モデル線形化器を使用して操作点の仕様を構成し、その仕様を MATLAB ワークスペースにエクスポートすることもできます。詳細については、操作点探索に用いる仕様のインポートとエクスポートを参照してください。

3 つの出力仕様をそれぞれ満たす操作点を検出します。findop は、1 回のモデル コンパイルですべての操作点を計算します。

ops = findop(sys,opspec);

 Operating point search report 1:
---------------------------------

opreport = 


 Operating point search report for the Model scdspeed.
 (Time-Varying Components Evaluated at time t=0)

Operating point specifications were successfully met.
States: 
----------
    <strong>Min</strong>        <strong>x</strong>       <strong>Max</strong>    <strong>dxMin</strong>        <strong>dx</strong>        <strong>dxMax</strong>
    <strong>____</strong>    <strong>_______</strong>    <strong>___</strong>    <strong>_____</strong>    <strong>__________</strong>    <strong>_____</strong>

(1.) scdspeed/Throttle & Manifold/Intake Manifold/p0 = 0.543 bar
    -Inf    0.59562    Inf      0      3.4112e-09      0  
(2.) scdspeed/Vehicle Dynamics/w = T//J w0 = 209 rad//s
    -Inf     157.08    Inf      0      -5.572e-07      0  

Inputs: 
----------
    <strong>Min</strong>        <strong>u</strong>       <strong>Max</strong>
    <strong>____</strong>    <strong>_______</strong>    <strong>___</strong>

(1.) scdspeed/Throttle  perturbation
    -Inf    -1.6086    Inf

Outputs: 
----------
    <strong>Min</strong>      <strong>y</strong>      <strong>Max</strong> 
    <strong>____</strong>    <strong>____</strong>    <strong>____</strong>

(1.) scdspeed/rad//s to rpm
    1500    1500    1500

 Operating point search report 2:
---------------------------------

opreport = 


 Operating point search report for the Model scdspeed.
 (Time-Varying Components Evaluated at time t=0)

Operating point specifications were successfully met.
States: 
----------
    <strong>Min</strong>        <strong>x</strong>       <strong>Max</strong>    <strong>dxMin</strong>        <strong>dx</strong>         <strong>dxMax</strong>
    <strong>____</strong>    <strong>_______</strong>    <strong>___</strong>    <strong>_____</strong>    <strong>___________</strong>    <strong>_____</strong>

(1.) scdspeed/Throttle & Manifold/Intake Manifold/p0 = 0.543 bar
    -Inf    0.54363    Inf      0       2.6649e-13      0  
(2.) scdspeed/Vehicle Dynamics/w = T//J w0 = 209 rad//s
    -Inf     209.44    Inf      0      -8.4758e-12      0  

Inputs: 
----------
    <strong>Min</strong>         <strong>u</strong>        <strong>Max</strong>
    <strong>____</strong>    <strong>_________</strong>    <strong>___</strong>

(1.) scdspeed/Throttle  perturbation
    -Inf    0.0038183    Inf

Outputs: 
----------
    <strong>Min</strong>      <strong>y</strong>      <strong>Max</strong> 
    <strong>____</strong>    <strong>____</strong>    <strong>____</strong>

(1.) scdspeed/rad//s to rpm
    2000    2000    2000

 Operating point search report 3:
---------------------------------

opreport = 


 Operating point search report for the Model scdspeed.
 (Time-Varying Components Evaluated at time t=0)

Operating point specifications were successfully met.
States: 
----------
    <strong>Min</strong>        <strong>x</strong>       <strong>Max</strong>    <strong>dxMin</strong>        <strong>dx</strong>         <strong>dxMax</strong>
    <strong>____</strong>    <strong>_______</strong>    <strong>___</strong>    <strong>_____</strong>    <strong>___________</strong>    <strong>_____</strong>

(1.) scdspeed/Throttle & Manifold/Intake Manifold/p0 = 0.543 bar
    -Inf    0.51066    Inf      0       1.3297e-08      0  
(2.) scdspeed/Vehicle Dynamics/w = T//J w0 = 209 rad//s
    -Inf      261.8    Inf      0      -7.8334e-08      0  

Inputs: 
----------
    <strong>Min</strong>       <strong>u</strong>       <strong>Max</strong>
    <strong>____</strong>    <strong>______</strong>    <strong>___</strong>

(1.) scdspeed/Throttle  perturbation
    -Inf    1.4971    Inf

Outputs: 
----------
    <strong>Min</strong>      <strong>y</strong>      <strong>Max</strong> 
    <strong>____</strong>    <strong>____</strong>    <strong>____</strong>

(1.) scdspeed/rad//s to rpm
    2500    2500    2500

ops は、scdspeed モデルで opspec にある仕様に対応する操作点のベクトルです。各操作点の出力値は、対応する操作点の仕様で指定された既知の値に一致します。

参考

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