主要内容

反馈

多型号反馈连接

描述

例子

sys=反馈(sys1, sys2返回一个模型对象sys用于模型对象的负反馈互联sys1, sys2

由图可知,闭环模型sysu作为输入向量y作为输出向量。两个模型,sys1而且sys2,必须是连续的或离散的,具有相同的采样时间。

例子

sys=反馈(sys1, sys2feedinfeedout计算一个闭环模型sys使用指定的输入和输出连接feedin而且feedout.当您只想连接MIMO系统可用I/ o的一个子集时,请使用此语法。

例子

sys=反馈(sys1, sys2, '名称')计算一个闭环模型sys通过MIMO模型各自的I/O名称指定的反馈连接sys1而且sys2.使用“名字”只有当MIMO系统集中所有必需的I/ o都正确命名时,该标志才生效。

例子

sys=反馈(___标志返回一个模型对象sys指定的反馈类型的反馈循环标志.默认情况下,反馈假设有负反馈,等于反馈(sys1 sys2 1).为计算带正反馈的闭环系统,使用符号= +1

例子

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pendulumModelAndController.mat包含一个SISO倒立摆传递函数模型G及其关联的PID控制器C

将倒立摆和控制器模型加载到工作空间。

负载(“pendulumModelAndController”‘G’“C”);大小(G)
一个输出和一个输入的传递函数。
大小(C)
1输出1输入的PID控制器。

使用反馈来创造一个负反馈循环G而且C

sys = feedback(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是利用负反馈得到的闭环连续传递函数。反馈将PID控制器模型C转换为传递函数,然后将其连接到连续时间传递函数模型G.有关更多信息,请参见确定模型类型的规则

对于这个例子,考虑两个描述植物的传递函数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 = tf([2 5 1],[1 2 3],“inputname”“扭矩”“outputname”“速度”);C = tf([5,10],[1,10]);

使用反馈创建负反馈循环使用G而且C

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

sys所得到的闭环传递函数是用负反馈得到的吗转矩作为输入速度作为输出。

对于这个例子,考虑两个描述植物的传递函数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 = tf([2 5 1],[1 2 3],“inputname”“扭矩”“outputname”“速度”);C = tf([5,10],[1,10]);

使用反馈来创建正反馈循环使用G而且C

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

sys所得到的闭环传递函数是用正反馈得到的吗转矩作为输入速度作为输出。

根据下图,考虑在负反馈回路中连接两个具有两个输入和两个输出的MIMO传递函数。

对于本例,使用。创建两个随机连续状态空间模型rss

G = rss(4,2,2);C = rss(2,2,2);大小(G)
具有2个输出、2个输入和4个状态的状态空间模型。
大小(C)
具有2个输出、2个输入和2个状态的状态空间模型。

使用反馈根据上图将两个状态空间模型连接到一个负反馈回路中。

sys = feedback(G,C,-1);大小(系统)
具有2个输出、2个输入和6个状态的状态空间模型。

得到的状态空间模型sys是一个有6个状态的2输入2输出模型。负反馈循环完成后,

  • 的第一个输出G连接到的第一个输入C

  • 的第二个输出G连接到的第二个输入C

mimoPlantAndController.mat包含一个2输入2输出传递函数的工厂模型G以及一个2输入2输出的传递函数控制器模型C连接方式如下:

首先,将工厂和控制器模型加载到工作区。

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

默认情况下,反馈将连接的第一个输出G的第一个输入C的第二个输出G的第二个输入C.为了按照图中连接设备和控制器,需要将两个系统的I/ o分别命名,以确保连接正确。

G.InputName
ans =2 x1细胞{'扭矩'}{'角度'}
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{'角度'}{'扭矩'}

然后使用“名字”标志。反馈命令,根据I/O名称进行连接。

sys =反馈(G,C,“名字”);

得到闭环负反馈传递函数sys具有所需顺序的反馈连接。

考虑一个状态空间工厂G有五个输入,四个输出和一个状态空间反馈控制器K有三个输入和两个输出。设备的输出1、3和4G必须连接控制器K输入,控制器输出到工厂的输入2和4。

feedback6 - 01. - png

在本例中,使用生成随机连续时间状态空间模型rss对于这两个G而且K

G = rss(3,4,5);K = rss(3,2,3);

定义feedout而且feedin基于输入和输出的矢量被连接在一个反馈回路中。

Feedin = [2 4];馈出= [1 3 4];sys = feedback(G,K,feedin,feedout,-1);大小(系统)
具有4个输出、5个输入和6个状态的状态空间模型。

sys的指定输入和输出连接所得到的闭环状态空间模型是G而且K

输入参数

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系统在反馈回路中连接,指定为动态系统模型。您可以使用的动态系统包括:

  • 连续时间或离散时间数值LTI模型,如特遣部队zpkpidpidstd,或党卫军模型。

  • 频响模型等的朋友genfrd

  • 广义的或不确定的LTI模型,如一族号航空母舰(鲁棒控制工具箱)模型。(使用不确定模型需要鲁棒控制工具箱™软件。)

    由此产生的反馈循环假设

    • 可调控制设计块的可调组件的当前值。

    • 不确定控制设计块的标称模型值。

有关更多信息,请参见动态系统模型

sys1而且sys2是两种不同的模型类型,反馈使用优先级规则确定结果模型sys.例如,当一个状态空间模型和一个传递函数在一个反馈循环中连接时,得到的系统是一个基于优先级规则的状态空间模型。有关更多信息,请参见确定模型类型的规则

要使用的输入的子集,指定为向量。

从图中可知,feedin包含MIMO植物输入向量的各项指标P并指定输入的哪个子集u都参与了反馈循环。得到的模型sys有相同的输入G,并保留了他们的命令。

有关示例,请参见在反馈循环中指定输入和输出连接

要使用的输出的子集,指定为向量。

feedout指定MIMO工厂的输出G用于反馈。得到的模型sys输出和G,并保留了他们的命令。

有关示例,请参见在反馈循环中指定输入和输出连接

反馈的类型,指定为-1消极的反馈+1积极的反馈。反馈默认情况下假设负面反馈。

输出参数

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闭环系统,返回为SISO,或MIMO动态系统模型。sys根据优先级规则,可以是以下之一:

sys1而且sys2是两种不同的模型类型,反馈使用优先级规则确定结果模型sys.例如,当一个状态空间模型和一个传递函数在一个反馈循环中连接时,得到的系统是一个基于优先级规则的状态空间模型确定模型类型的规则

限制

  • 反馈连接必须没有代数循环。例如,如果D1而且D2的馈通矩阵是sys1而且sys2,此条件相当于:

    • I + d1D2当使用负反馈时是非奇异的

    • I−d1D2当使用正反馈时是非奇异的

提示

版本历史

R2006a之前介绍