主要内容

反馈

多模型反馈连接

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连sys1, sys2

从图中,得出闭环模型sysu作为输入向量y作为输出向量。两个模型,sys1sys2,必须是连续的或离散的样本时间相同。

例子

sys=反馈(sys1, sys2feedinfeedout计算一个闭环模型sys使用输入和输出连接指定使用feedinfeedout.当您只想连接MIMO系统中可用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反馈连接由MIMO模型的各自I/O名称指定sys1sys2.使用“名字”只有当一组MIMO系统中所有需要的I/ o都正确命名时才会标记。

例子

sys=反馈(___标志返回一个模型对象sys用于指定反馈类型的反馈循环标志.默认情况下,反馈假设有负面反馈,等于反馈(sys1 sys2 1).要计算具有正反馈的闭环系统,使用符号= + 1

例子

全部折叠

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

将倒立摆和控制器模型加载到工作空间中。

负载(“pendulumModelAndController”‘G’“C”);大小(G)
有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为通过负反馈得到的闭环连续时间传递函数。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,考虑两个描述一个植物的传递函数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

创建设备和控制器的传递函数。

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

使用反馈来创建一个负反馈循环GC

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

sys结果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,考虑两个描述一个植物的传递函数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

创建设备和控制器的传递函数。

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

使用反馈创造积极的反馈循环使用GC

sys =反馈(G、C + 1)
sys =从输入“转矩”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结果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,考虑在负反馈环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,使用以下方法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)
有2个输出,2个输入,4个状态的状态空间模型。
大小(C)
有2个输出,2个输入,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成一个负反馈环路。

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

得到的状态空间模型sys是一个具有6个状态的2输入2输出模型。负反馈回路完成后,

  • 的第一个输出G连接到的第一个输入C

  • 的第二个输出G连接到第二个输入C

mimoPlantAndController.mat包含一个2输入2输出传递函数的植物模型G以及一个2输入2输出传递函数控制器模型C连接方式如下:

首先,将植物和控制器模型加载到工作区中。

负载(“mimoPlantAndController.mat”‘G’“C”);大小(G)
具有两个输出和两个输入的传递函数。
大小(C)
具有两个输出和两个输入的传递函数。

默认情况下,反馈将连接的第一个输出G对第一个输入C第二个输出是G第二个输入C.为了按照图连接工厂和控制器,为两个系统分别命名I/ o,以确保连接正确。

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按要求的顺序拥有反馈连接。

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。1, 3,和4的产量G必须连接控制器吗K输入,控制器输出到设备的输入2和4。

对于本例,使用以下方法生成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基于输入和输出连接在反馈回路中的向量。

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

sys所得到的闭环状态空间模型是否通过连接的指定输入和输出得到GK

输入参数

全部折叠

在反馈回路中连接的系统,指定为动态系统模型。你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。

  • 频率响应模型,例如的朋友genfrd

  • 广义或不确定的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

sys1sys2是两种不同的模型类型,反馈使用优先规则来确定生成的模型sys.例如,当一个状态空间模型和一个传递函数连接在一个反馈环路中,得到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,请参见确定模型类型的规则

要使用的输入子集,指定为向量。

从图中,feedin包含MIMO植物的输入向量的指标P并指定输入的子集u都参与到反馈循环中由此产生的模型sys有相同的输入G,保留他们的命令。

例如,请参见在反馈环路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设备的输出G用于反馈。由此产生的模型sys有相同的输出G,保留他们的命令。

例如,请参见在反馈环路中指定输入和输出连接

反馈类型,指定为-1对于负面反馈或+1积极的反馈。反馈默认为负面反馈。

输出参数

全部折叠

闭环系统,作为SISO或MIMO动态系统模型返回。sys根据优先级规则,可以是以下其中之一:

sys1sys2是两种不同的模型类型,反馈使用优先规则来确定生成的模型sys.例如,当一个状态空间模型和一个传递函数在一个反馈环路中连接时,得到的系统是一个基于中所概述的优先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环。例如,如果D1D2的馈通矩阵sys1sys2,这个条件等价于:

    • 我+ D1D2使用负反馈时非奇异

    • 我−D1D2使用正反馈时的非奇异性

提示

之前介绍过的R2006a