主要内容

规范

线性模型范数

描述

例子

n=规范(sysn=规范(sys, 2)返回线性动态系统模型的脉冲响应的均方根sys.该值等价于H2规范sys

n=规范(sys正)返回l规范sys的频率响应的峰值增益sys在频率。对于MIMO系统,这个量是在所有频率和所有输入方向上的峰值增益,对应于的最大奇异值的峰值sys.对于稳定的系统,lNorm等于H规范。有关更多信息,请参见hinfnorm(鲁棒控制工具箱)

例子

nfpeak) =规范(sys正)也会返回频率fpeak此时增益达到峰值。

nfpeak) =规范(sys正,托尔设置的相对精度l规范,托尔

例子

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计算 H 2 l 以下离散时间传递函数的规范,带有采样时间0.1秒。

年代 y 年代 z z 3. - 2 8 4 1 z 2 + 2 8 7 5 z - 1 0 0 4 z 3. - 2 4 1 7 z 2 + 2 0 0 3. z - 0 5 4 8 8

计算 H 2 传递函数的范数。的 H 2 范数是脉冲响应的均方根sys

sys =特遣部队([1 -2.841 2.875 -1.004],[1 -2.417 2.003 -0.5488,0.1);n2 =规范(系统)
n2 = 1.2438

计算 l 传递函数的范数。

[ninf, fpeak] =规范(sys、正)
ninf = 2.5721
fpeak = 3.0178

因为sys是一个稳定的系统,ninf频率响应的峰值增益是sys,fpeak为峰值增益出现的频率。使用以下命令确认这些值getPeakGain

[gpeak, fpeak] = getPeakGain(系统)
gpeak = 2.5721
fpeak = 3.0178

输入参数

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输入动态系统,指定为任何SISO或MIMO线性动态系统模型数组或模型。sys可以是连续时间也可以是离散时间。

相对精度H范数,指定为正实标量值。

输出参数

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H2规范或l规范的sys,作为标量或数组返回。

  • 如果sys是一个单一的模型吗n为标量值。

  • 如果sys是一个模型数组吗n数组的大小是否相同sys,在那里n (k) =规范(sys (:,:, k))

增益达到峰值的频率gpeak,作为实标量值或实值数组返回。频率的单位为rad/TimeUnit,相对于TimeUnit的属性sys

  • 如果sys是一个单一的模型吗fpeak是一个标量。

  • 如果sys是一个模型数组吗fpeak数组的大小是否相同sys,在那里fpeak (k)峰值增益频率是sys (:,:, k)

fpeak对于复系数的系统可以是负的。

更多关于

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H2范数

H2稳定系统的规范H为系统脉冲响应的均方根。的H2范数测量输出响应的稳态协方差(或功率)yHw以单位白噪声输入w

H 2 2 lim E t y t T y t E w t w τ T δ t τ

H2具有传递函数的连续时间系统的范数H年代)由:

H 2 1 2 π 跟踪 H j ω H H j ω d ω

对于具有传递函数的离散时间系统Hz),H2定额由:

H 2 1 2 π π π 跟踪 H e j ω H H e j ω d ω

H2范数在下列情况下是无限的:

  • sys是不稳定的。

  • sys是连续的且具有非零馈通(即在频率处的非零增益ω=∞)。

使用规范(系统)产生相同的结果√跟踪柯伐合金(sys, 1)))

L-infinity规范

l单输入单输出线性系统的范数是频率响应的峰值增益。对于MIMO系统l范数是所有输入/输出通道的峰值增益。

对于连续时间系统H年代),这个定义的意思是:

H 年代 l 马克斯 ω R | H j ω | 的输出 H 年代 l 马克斯 ω R σ 马克斯 H j ω (MIMO

在σ马克斯(·)表示矩阵的最大奇异值。

对于离散时间系统Hz),其定义指:

H z l 马克斯 θ 0 2 π | H e j θ | 的输出 H z l 马克斯 θ 0 2 π σ 马克斯 H e j θ (MIMO

对于稳定的系统,lNorm等于H规范。有关更多信息,请参见hinfnorm(鲁棒控制工具箱).对于具有不稳定极点的系统,H规范是无限的。对所有系统,规范返回l常模,即不考虑系统稳定性的峰值增益。

算法

转换后sys对于状态空间模型,规范使用相同的算法柯伐合金H2规范。为l规范,规范采用[1]规范使用SLICOT库计算峰值增益。有关SLICOT库的更多信息,请参见http://slicot.org

参考文献

n.a. Bruinsma和M. Steinbuch。一个快速计算H的算法传递函数矩阵的范数系统与控制信函第四,14日(1990年4月):287 - 93。

另请参阅

|||(鲁棒控制工具箱)

之前介绍过的R2006a