主要内容

反馈

反馈连接的多个模型

描述

例子

sys=反馈(sys1, sys2)返回一个模型对象sys负反馈互连的模型对象sys1, sys2

从图中,闭环模型sysu作为输入向量和y作为输出向量。两个模型,sys1sys2与相同的样品,必须是连续的或离散的时间。

例子

sys=反馈(sys1, sys2,feedin,feedout)计算一个闭环模型sys使用指定的输入和输出连接使用feedinfeedout。当你想使用这个语法连接只有一个子集的MIMO系统的可用I / o。

例子

sys=反馈(sys1, sys2,'名称')计算一个闭环模型sys与指定的反馈连接各自的I / O分配模型的名称sys1sys2。使用“名字”国旗只有当所有必需的I / o的MIMO系统的正确命名。

例子

sys=反馈(___,标志)返回一个模型对象sys为一个反馈回路反馈指定的类型标志。默认情况下,反馈假设负反馈,相当于反馈(sys1 sys2 1)。计算正反馈的闭环系统,使用符号= + 1

例子

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pendulumModelAndController.mat包含一个输出倒立摆的传递函数模型G及其相关的PID控制器C

负载倒立摆和控制器模型工作区。

负载(“pendulumModelAndController”,‘G’,“C”);大小(G)
传递函数与1输出和输入。
大小(C)
PID控制器1和1输入输出。

使用反馈创建的负反馈循环GC

sys =反馈(G * C, 1)
sys = 1.307 e-06 s ^ 3 + 3.136 e-05 ^ 2 + 5.227 e-06年代- - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - 2.3 e-06 s ^ 4 + 1.725 e-06 s ^ 3 - 4.035 e-05 ^ 2 - 5.018 e-06年代连续时间传递函数。

sys是合成使用负反馈闭环连续时间获得传递函数。反馈将PID控制器模型C转换为传递函数连接到连续时间之前传递函数模型G。有关更多信息,请参见规则,确定模型类型

对于这个示例,考虑两个转移函数,描述一种植物G和控制器C分别。

G ( 年代 ) = 2 年代 2 + 5 年代 + 1 年代 2 + 2 年代 + 3 C ( 年代 ) = 5 ( 年代 + 2 ) 年代 + 1 0

创建工厂和控制器传递函数。

G =特遣部队(2 5 1,(1 2 3)“inputname”,“扭矩”,“outputname”,“速度”);C =特遣部队([5 10],[1,10]);

使用反馈创建负反馈循环使用GC

sys =反馈(G、C, 1)
sys =从输入“扭矩”输出“速度”:2 s ^ 3 + 25 s ^ 2 + 51 s + 10 - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - 11 s ^ 3 + 57 s ^ 2 + 78年代+ 40连续时间传递函数。

sys是合成闭环传递函数获得用负面的反馈吗转矩作为输入和速度作为输出。

对于这个示例,考虑两个转移函数,描述一种植物G和控制器C分别。

G ( 年代 ) = 2 年代 2 + 5 年代 + 1 年代 2 + 2 年代 + 3 C ( 年代 ) = 5 ( 年代 + 2 ) 年代 + 1 0

创建工厂和控制器传递函数。

G =特遣部队(2 5 1,(1 2 3)“inputname”,“扭矩”,“outputname”,“速度”);C =特遣部队([5 10],[1,10]);

使用反馈创建积极的反馈循环使用GC

sys =反馈(G、C + 1)
sys =从输入“扭矩”输出“速度”:2 s ^ 3 - 25 s ^ 2 - 51 s - 10 - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - 9 ^ 3 + 33年代^ 2 + 32 s - 20连续时间传递函数。

sys是合成闭环传递函数获得使用积极的反馈吗转矩作为输入和速度作为输出。

根据下图,考虑连接两个MIMO传输函数有两个输入和两个输出在一个负面的反馈循环。

对于这个示例,创建两个随机连续状态空间模型使用rss

G = rss (4 2 2);C = rss (2, 2, 2);大小(G)
2输出,状态空间模型2的输入、4。
大小(C)
2输出状态空间模型,2个输入,和2个州。

使用反馈连接这两个负面反馈循环中状态空间模型根据上面的图。

sys =反馈(G、C, 1);大小(系统)
2输出,状态空间模型2的输入,6个州。

状态空间模型结果sys是一个2输入,2输出模型6。负反馈循环完成后,

  • 第一个输出的G连接到第一个输入的C

  • 第二输出G连接到第二个输入的C

mimoPlantAndController.mat包含一个2输入,输出传递函数模型G2和2输入,输出传递函数控制器模型C连接如下:

首先,加载装置和控制器模型到工作区。

负载(“mimoPlantAndController.mat”,‘G’,“C”);大小(G)
传递函数2 2输出和输入。
大小(C)
传递函数2 2输出和输入。

默认情况下,反馈将连接的第一个输出G第一个输入C和第二输出G第二个输入C。为了连接装置和控制器根据图,名字两个系统各自的I / o,以确保正确的连接。

G.InputName
ans =2 x1细胞{“扭矩”}{‘角’}
G.OutputName
ans =2 x1细胞{“速度”}{‘力’}
C.InputName
ans =2 x1细胞{‘力’}{}“速度”
C.OutputName
ans =2 x1细胞{‘角’}{“扭矩”}

然后使用“名字”国旗的反馈显示命令使连接I / O的名字。

sys =反馈(G、C、“名字”);

由此产生的闭环负反馈传递函数sys有反馈连接所需的顺序。

考虑一个整数植物G有5个输入和四个输出和状态反馈控制器K有三个输入和两个输出。输出1、3和4的植物G必须连接控制器吗K输入,控制器输出输入2和4的植物。

feedback6 - 01. - png

对于这个示例,使用生成的随机连续时间状态空间模型rss对于这两个GK

G = rss (3、4、5);K = rss (3、2、3);

定义feedoutfeedin根据输入和输出向量连接在一个反馈回路。

feedin = 2 [4];feedout = [1 3 4];sys =反馈(G、K、feedin feedout 1);大小(系统)
4输出状态空间模型,输入5和6。

sys是合成得到状态空间模型闭环连接指定的输入和输出的GK

输入参数

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反馈回路系统连接,指定为动态系统模型。动态系统,您可以使用包括:

  • 数字连续时间和离散时间线性时不变模型等特遣部队,zpk,pid,pidstd,或党卫军模型。

  • 频率响应模型等的朋友genfrd

  • 广义或不确定的线性时不变模型等一族号航空母舰(鲁棒控制工具箱)模型。(使用不确定的模型需要鲁棒控制工具箱™软件。)

    结果反馈循环假设

    • 当前值可调可调控制组件的设计。

    • 名义模型值不确定的控制设计街区。

有关更多信息,请参见动态系统模型

sys1sys2是两个不同的模型类型,反馈使用优先规则来确定最终的模型sys。例如,当状态空间模型和传递函数连接在一个反馈回路,产生的系统是一个基于优先规则的状态空间模型。有关更多信息,请参见规则,确定模型类型

输入的子集被使用,指定为一个向量。

从图中,feedin包含指数分布式天线输入向量的植物P并指定输入的子集u参与的反馈循环。由此产生的模型sys有相同的输入G,订单保留。

例如,看到的指定输入和输出连接在一个反馈循环

输出的子集,指定为一个向量。

feedout指定输出的那工厂G用于反馈。由此产生的模型sys有相同的输出G,订单保留。

例如,看到的指定输入和输出连接在一个反馈循环

类型的反馈,指定为1负面反馈或+ 1积极的反馈。反馈假设默认负面反馈。

输出参数

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闭环系统,作为输出返回或MIMO动态系统模型。sys可以根据优先级的规则:

  • 数字连续时间和离散时间线性时不变模型,如特遣部队,zpk,党卫军,pid,或pidstd模型。

  • 广义或不确定的线性时不变模型等一族号航空母舰(鲁棒控制工具箱)模型。(使用不确定的模型需要健壮的控制工具箱软件。)

sys1sys2是两个不同的模型类型,反馈使用优先规则来确定最终的模型sys。例如,当状态空间模型和传递函数连接在一个反馈回路,产生的系统是一个基于状态空间模型中概述的优先规则规则,确定模型类型

限制

  • 代数环的反馈连接必须是免费的。例如,如果D1D2的引线矩阵吗sys1sys2这个条件等价于:

    • 我+ D1D2非奇异的在使用消极反馈

    • 我−D1D2非奇异的在使用积极的反馈

提示

版本历史

之前介绍过的R2006a