LTI System

Utilisez un objet de modèle de système linéaire fixe dans le temps dans Simulink

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Bibliothèques :
Control System Toolbox

Description

Le bloc LTI System importe des objets de modèle de système linéaire dans l’environnement Simulink^®. Indiquez le modèle LTI à importer dans le paramètre LTI system variable. Vous pouvez importer tout type de modèle adapté de système dynamique linéaire fixe dans le temps. Si le système importé est un modèle de représentation d’état (ss), vous pouvez spécifier les valeurs d’état initiales dans le paramètre Initial states.

Exemples

Simuler un modèle LTI dans Simulink

Le modèle LTISystemBlockSimulation montre comment utiliser un bloc LTI System pour simuler la réponse d’une fonction de transfert SISO à une entrée indicielle.

Pour spécifier un modèle pour le bloc LTI System, définissez le paramètre de bloc LTI system variable sur l’une des valeurs suivantes :

• Nom de variable d’un modèle LTI dans l’espace de travail MATLAB® ou l’espace de travail du modèle, par exemple sys.

• Expression MATLAB dont l’évaluation donne un modèle LTI, par exemple tf(1,[1 1]).

Par exemple, vous pouvez spécifier un modèle de représentation d’état (ss), un modèle zéro-pôle-gain (zpk) ou un modèle de fonction de transfert (tf). Vous pouvez simuler des modèles SISO ou MIMO et des modèles en temps continu ou discret.

Dans le modèle LTISystemBlockSimulation, le paramètre LTI system variable est une expression MATLAB tf(1,[1 2 5]) qui crée une fonction de transfert SISO en temps continu. Si le système spécifié est un modèle de représentation d’état (ss), vous pouvez spécifier les valeurs d’état initiales en définissant le paramètre Initial states.

Simulez le modèle et examinez le résultat dans le scope.

Cet exemple simule la réponse du système à une entrée indicielle à t = 2 s. Utilisez le bloc LTI System pour importer un objet de modèle LTI n’importe où dans votre modèle Simulink et simuler la réponse d’un système linéaire à n’importe quelle entrée.

Importer un modèle LTI MIMO dans Simulink

Ce modèle montre comment utiliser un bloc LTI System pour représenter un système linéaire MIMO dans Simulink®.

Le bloc LTI System a une seule entrée et une seule sortie, même si vous spécifiez un modèle MIMO pour celui-ci. Dans ce cas, l’entrée et la sortie du bloc sont des signaux vectoriels. Par exemple, le modèle LTISystemBlockMIMO utilise un bloc LTI System pour représenter un système physique MIMO dans un système de contrôle.

Dans ce modèle, le système LTI spécifié dans le bloc est Gm, un modèle de fonction de transfert à 2 sorties et 2 entrées stocké dans l’espace de travail du modèle. Un bloc Mux combine les deux sorties du contrôleur en signal vectoriel pour l’entrée du bloc LTI System. De même, un bloc Demux divise la sortie vectorielle du bloc LTI System en deux signaux scalaires.

Simulez le modèle et examinez le résultat dans le scope.

Cet exemple simule la réponse du système en boucle fermée à un pas t = 50 s à la première entrée et un pas t = 150 s à la deuxième entrée. Vous pouvez utiliser le bloc LTI System à tout emplacement où vous souhaitez insérer un système LTI dans un modèle Simulink.

Ports

Entrée

Port_1(In1) — Signal d'entrée

scalaire | vecteur

Pour un système LTI à entrée unique, le signal d’entrée est un scalaire. Pour les systèmes à entrées multiples, combinez les entrées des systèmes au sein d’un signal vectoriel au moyen de blocs tels que :

• Mux (Simulink)

• Vector Concatenate (Simulink)

• Bus Creator (Simulink)

Sortie

Port_1(Out1) — Signal de sortie

scalaire | vecteur

Pour un système LTI à sortie unique, le signal de sortie est un scalaire. Pour les systèmes à sorties multiples, le signal de sortie est un vecteur. Pour scinder les sorties du système en signaux scalaires, utilisez des blocs tels que :

• Demux (Simulink)

• Bus Selector (Simulink)

Paramètres

Pour modifier les paramètres de bloc de manière interactive, utilisez Property Inspector. Dans Simulink Toolstrip, accédez à l’onglet Simulation et dans la galerie Prepare, sélectionnez Property Inspector.

LTI system variable — Système linéaire

modèle de systèmes dynamiques

Spécifiez le système linéaire pour le bloc en tant qu'expression MATLAB^® ou variable dans l'espace de travail MATLAB, l'espace de travail du modèle ou un dictionnaire de données. Le modèle peut être SISO ou MIMO.

La plupart des modèles de systèmes dynamiques linéaires fixes dans le temps sont pris en charge à l’exception des suivants :

• Modèles de données de réponse fréquentielle tels que les modèles frd et genfrd.

• Modèles identifiés non linéaires tels que idnlarx.

• Modèles avec une dynamique non modélisée tels que udyn.

Le modèle spécifié doit être adapté (voir isproper).

Le modèle peut être en temps continu ou en temps discret. Lorsque le bloc LTI system se trouve dans un modèle Simulink avec contrôle d’état synchrone (voir le bloc State Control (HDL Coder)), vous devez spécifier un modèle en temps discret.

Simulink convertit le modèle dans son équivalent de représentation d’état avant d’initialiser la simulation.

Initial states (state-space only) — Valeurs d’état initial pour un modèle de représentation d'état

[] (par défaut) | vecteur | scalaire

Si le système linéaire se présente sous la forme d’une représentation d’état, spécifiez les valeurs d’état initial en tant que vecteur comportant autant d’entrées que le système comporte d’états. Si vous spécifiez une valeur scalaire, le bloc applique cette valeur à chaque état du système. La valeur par défaut, [], réinitialise tous les états sur zéro.

Le concept d’état initial n’est pas bien défini pour les systèmes linéaires qui ne se présentent pas sous la forme d’une représentation d’état, tels que les fonctions de transfert ou les modèles zéro-pôle-gain. Pour ces modèles, l’état initial dépend du choix des coordonnées d’état utilisées par l’algorithme de réalisation. Le bloc ignore alors ce paramètre pour ce type de modèles.

Pade order (for linearization) — Ordre d'approximation de Padé

0 (par défaut) | entier positif | vecteur

Définissez l'ordre de l'approximation de Padé pour les routines de linéarisation.

• La valeur par défaut est 0, ce qui se traduit par un gain unitaire sans états dynamiques.

• Lorsque l'ordre est défini par n un nombre entier positif, cela ajoute n états à votre modèle, mais vous obtenez un modèle linéaire plus précis du retard.

Utilisez un vecteur d'entiers positifs pour spécifier un ordre différent pour chaque canal d'entrée.

Capacités étendues

Génération de code C/C++
Générez du code C et C++ avec Simulink® Coder™.

Historique des versions

Introduit avant R2006a

R2024a: Simuler des modèles de représentation d'état avec des décalages

Vous pouvez à présent simuler un modèle de représentation d’état avec des décalages au moyen du bloc LTI System. Utilisez le paramètre LTI system variable pour spécifier une variable de représentation d'état contenant des décalages de modèle dans la propriété Offsets. En règle générale, les décalages surviennent lors de la linéarisation de dynamiques non linéaires dans certaines conditions de fonctionnement. Pour plus d'informations sur la manière de stocker des décalages, consultez ss.

R2024a: Prise en charge des modèles LTI à coefficients complexes

Vous pouvez à présent simuler des modèles LTI à coefficients complexes au moyen du bloc LTI System.

Voir aussi

LPV System