一族
广义状态空间模型
描述
广义状态空间(一族)模型状态空间模型,包括可调参数或组件。一族模型出现当你把数字LTI含有可调模型和模型组件(控制设计块)。关于数字线性时不变模型和控制设计的更多信息块,明白了模型与可调系数。
您可以使用广义状态空间模型来表示控制系统有固定和可调组件的混合物。使用广义状态空间模型控制设计等任务参数研究和参数优化等命令systune和looptune。
建设
构建一个一族模型:
转换任何数值线性时不变模型,控制设计块,或
slTuner(金宝app仿真软件控制设计)接口(需要金宝app®控制设计™),例如,sys,一族使用形式:gensys =一族(系统)
当
sys是一个slTuner接口,gensys包含所有可调的街区和分析点在这个接口中指定。计算一个特定的I / O的可调模型传递函数,调用getIOTransfer (gensys,)。在这里,在和出分析的兴趣点。(使用getPoints(系统)分析点的完整列表。)类似地,计算一个特定的开环传递函数的可调模型,使用getLoopTransfer (gensys loc)。在这里,疯狂的感兴趣的是分析点。
属性
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包含控制结构设计模块包含在广义线性时不变模型或广义矩阵。的字段名 你可以改变一些属性的控制设计块使用点符号。例如,如果广义线性时不变模型或广义矩阵 M.Blocks.a。值= 1; |
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依赖状态矩阵的可调谐和不确定参数,存储为一个广义矩阵( 这些属性模型状态方程矩阵的依赖静态控制设计模块, 当相应的状态空间矩阵不依赖于任何静态控制设计块,这些属性评估矩阵翻倍。 例如,看到的依赖的状态矩阵参数。 |
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E矩阵,存储为一个双矩阵广义状态空间方程隐式。的值 |
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国家名称,存储为以下之一:
你可以分配国家名称 默认值: |
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国家单位标签,存储为以下之一:
你可以分配国家单位 默认值: |
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向量存储内部延迟。 内部延迟出现,例如,当关闭反馈回路系统延迟,或者当串联或并联连接延迟系统。关于内部延迟的更多信息,请参阅与时间延迟关闭反馈回路。 对于连续时间模型,内部延迟是在指定的时间单位表示 您可以修改内部延迟的值。然而,条目的数量 |
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为每个输入通道输入延迟,指定为一个标量值或数值向量。对于连续时间系统,指定输入延迟中存储的时间单位 为一个系统 你也可以设置 默认值:0 |
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输出延迟。 为一个系统 默认值:对所有输出通道0 |
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样品时间。对于连续时间模型, 改变这个属性不离散化或重新取样模型。 默认值: |
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单位时间变量,样品时间
改变对其他属性,这个属性没有影响,因此改变整个系统的行为。使用 默认值: |
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输入通道名称,指定为以下之一:
另外,使用自动分配向量扩张输入名字多输入模型。例如,如果 sys.InputName=“控制”; 输入名称自动扩大 您可以使用速记符号 输入通道名称有几种用途,包括:
默认值: |
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输入通道单位,指定为以下之一:
使用 默认值: |
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输入通道组。的 sys.InputGroup。控制=(12];sys.InputGroup。噪音= [3 - 5]; 创建输入组命名 sys(:,“控制”) 默认值:结构没有字段 |
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输出通道名称,指定为以下之一:
另外,使用自动分配向量扩张输出名称多输出模型。例如,如果 sys.OutputName=“测量”; 输出名称自动扩大 您可以使用速记符号 输出通道名称有几种用途,包括:
默认值: |
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输出通道单位,指定为以下之一:
使用 默认值: |
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输出通道组。的 sys.OutputGroup。温度=(1];sys.OutputGroup。测量=(35]; 创建输出组命名 系统(“测量”,:) 默认值:结构没有字段 |
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系统名称、指定为一个特征向量。例如, 默认值: |
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任何你想要的文本关联系统,存储为一个字符串或一个单元阵列的特征向量。您提供的属性存储任何数据类型。例如,如果 sys1。笔记=“sys1字符串。”;sys2。笔记=sys2有一个特征向量。;sys1。笔记sys2。笔记 ans =“sys1字符串。”ans = sys2有一个特征向量。 默认值: |
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任何你想要的类型的数据与系统,指定为任何MATLAB®数据类型。 默认值: |
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采样网格模型数组,指定为一个数据结构。 抽样模型推导出来的数组的一个或多个自变量,这个属性追踪与数组中的每个模型相关的变量值。这个信息显示或绘制模型时出现数组。使用此信息来跟踪结果返回给独立变量。 数据结构的字段名称设置为抽样变量的名字。设置字段值的采样与数组中的每个模型相关的变量值。所有抽样变量应该是数字和标量值,和所有数组的采样值应该匹配模型的维度的数组。 例如,假设您创建一系列11-by-1的线性模型, sysarr。年代一个mplingGrid = struct(“时间”0:10)
同样的,假设你创建一个6-by-9模型数组, [ζ,w] = ndgrid(< 6的值ζ>、< 9 w的值>)。SamplingGrid =结构(“ζ”ζ,' w 'w) 当您显示 米 (::1,- 1)(ζ= 0.3 w = 5) = 25 - - - - - - - - - - - - - - - - s ^ 2 + 3 s + 25米(:,:,2,1)(ζ= 0.35 w = 5) = 25 - - - - - - - - - - - - - - - - - s ^ 2 + 3.5 s + 25… 线性化模型数组生成的仿真软件模型在多个参数值或操作点,软件填充金宝app 默认值: |
例子
可调的低通滤波器
在这个例子中,您将创建一个低通滤波器和一个可调参数一个:
因为的分子和分母系数tunableTF块是独立的,不能使用tunableTF代表F。相反,构建F使用可调的参数对象realp。
创建一个真正的可调参数的初始值10。
一个= realp (“一个”,10)
=名称:a值:10最低:负最大:正自由:1真正的标量参数。
使用特遣部队创建可调的低通滤波器F。
分子=一个;分母= [1];F =特遣部队(分子、分母)
广义连续时间与状态空间模型1输出,输入,1,和以下模块:标量参数2事件。输入“党卫军(F)”的当前值和“F。块”与街区。
F是一个一族对象的可调参数一个在其块财产。你可以连接F与其他可调或数字模型来创建更复杂的控制系统模型。例如,看到的控制系统与可调组件。
创建固定和可调参数状态空间模型
这个例子显示了如何创建一个整数一族同时拥有固定和可调参数模型。
在哪里一个和b可调参数的初始值是什么1和3,分别。
创建一个可调参数realp。
一个= realp (“一个”1);b = realp (“b”3);
定义一个广义矩阵使用代数表达式一个和b。
= (1 + b; 0 A * b);
一个是一个广义矩阵的吗块属性包含一个和b。的初始值一个是(1 2;0 3)初始值的一个和b。
创建一个固定值状态矩阵。
B = [-3.0, 1.5];C = 0.3 [0];D = 0;
使用党卫军状态空间模型来创建。
sys = ss (A, B, C, D)
广义连续时间与状态空间模型1输出,输入,2,和以下模块:标量参数2事件。b:标量参数,2出现。输入“党卫军(sys)”看到当前值和”系统。块”与街区。
sys是一个广义线性时不变模型(一族)和可调参数一个和b。
控制系统模型与数值和可调谐组件
这个例子展示了如何创建一个可调的控制系统模型,固定装置和传感器动态和可调控制组件。
考虑下图的控制系统。
假设植物响应 ,传感器动态模型 。控制器 是一个可调的PID控制器,和预滤器吗 是一个低通滤波器和一个可调参数,一个。
创建代表植物和传感器动态模型。因为工厂和传感器动态是固定的,代表他们使用数字线性时不变模型。
G = zpk ([], [1], 1);S =特遣部队(5 4 [1]);
模型可调组件,使用控制设计。创建一个控制器的可调表示C。
C = tunablePID (“C”,“PID”);
C是一个tunablePID对象,它与一个预定义的控制设计块proportional-integral-derivative (PID)结构。
创建一个模型的过滤器 有一个可调参数。
一个= realp (“一个”10);F =特遣部队(a [1]);
一个是一个realp(实际可调参数)对象与初始值10。使用一个作为一个系数特遣部队创建可调一族模型对象F。
互连模型构造一个完整的闭环响应模型r来y。
T =反馈F (G * C, S) *
广义连续时间与状态空间模型1输出,输入,5个州,和以下模块:C:可调PID控制器,1出现。答:标量参数,2出现。输入“党卫军(T)”的当前值和“T。块”与街区。
T是一个一族模型对象。只与一个聚合模型由连接数字LTI模型,T跟踪控制系统的可调的元素。可调元素存储在块财产的一族模型对象。检查可调的元素T。
T.Blocks
ans =结构体字段:C: [1 x1 tunablePID]: [1 x1 realp]
当您创建一个一族模型的控制系统可调的组件,您可以使用调优命令等systune调优您所指定的自由参数满足设计要求。
跟踪状态在广义状态空间模型
创建一个一族模型与国家名称的标签。为此,标签组件的状态LTI模型连接它们之前。例如,连接两个固定系数模型和一个状态可调控制器。
(1 = 1;1 0];B = [1;0);C = [0 1];D = 0;G = ss (A, B, C, D);G。年代tateName = {“Pstate1”,“Pstate2”};C =可调参数(“C”,1,1,1);L = G * C;
的一族模型l保护国家的名称创建它的组件。因为你没有分配状态可调组件名称C,软件自动。检查的国家名称l确认他们。
L.StateName
ans =3 x1细胞{' Pstate1} {‘Pstate2} {' C。x1的}
国家名称分配给自动控制设计模块允许您跟踪状态的广义模型是由可调的组件。
当你转换一个名字也保留状态一族状态空间模型固定系数模型。确认,将l来党卫军的形式。
Lfixed = ss(左);Lfixed.StateName
ans =3 x1细胞{' Pstate1} {‘Pstate2} {' C。x1的}
国家单位标签,存储在StateUnit财产的一族模型中,同样的行为。
依赖的状态矩阵参数
创建一个广义模型和一个可调参数,并检查的依赖一个矩阵参数。为此,检查一个广义模型的属性。
特遣部队(G = 1, 10 [1]);k = realp (“k”1);F =特遣部队(k, k [1]);L1 = G * F;L1.A
广义矩阵2行2列,以下模块:凯西:标量参数,2出现。类型“双(ans)“当前值和“ans.Blocks”与块。
的一个房地产是一个广义矩阵保存真正的可调参数的依赖k。了状态矩阵的属性一个,B,C,D只有保持静态参数的依赖关系。当一族模型设计动态控制块,这些将他们评估了状态矩阵属性的当前值。例如,检查一个矩阵性质的一族模型与一个可调π块。
C = tunablePID (“C”,“π”);L2 = G * C;L2.A
ans =2×2-10.0000 - 0.0010 0 0
在这里,一个矩阵存储为双矩阵,其价值一个矩阵的当前值L2。
L2cur = ss (L2);L2cur.A
ans =2×2-10.0000 - 0.0010 0 0
此外,状态空间矩阵提取使用ssdata所有控制设计块设置为当前或名义值,包括静态块。因此,以下操作所有返回的当前值一个矩阵的L1。
[A, B, C, D] = ssdata (L1);一个
一个=2×2-10年1 0 1
双(L1.A)
ans =2×2-10年1 0 1
L1cur = ss (L1);L1cur.A
ans =2×2-10年1 0 1
版本历史
介绍了R2011a
