状态方程

实现线性状态空间系统

全部展开页面

库:
金宝app模型/连续

描述

State-Space块实现了一个系统，它的行为被定义为

$\begin{array}{l} \dot{x} ＝一个 x + B u \\ y ＝ C x + D u \\ {x |}_{t ＝ t_{0}} ＝ x_{0} ， \end{array}$

在哪里x为状态向量，u为输入向量，y输出向量是，和x0是状态向量的初始条件。矩阵A、B、C和D既可以指定为稀疏矩阵，也可以指定为密集矩阵。矩阵系数必须具有以下特征:

一个必须是一个n——- - - - - -n矩阵,n是状态数。
B必须是一个n——- - - - - -米矩阵,米为输入的个数。
C必须是一个r——- - - - - -n矩阵,r为输出数。
D必须是一个r——- - - - - -米矩阵。

通常，块有一个输入端口和一个输出端口。C或D矩阵的行数与输出端口的宽度相同。B或D矩阵的列数与输入端口的宽度相同。如果你想建立一个没有输入的自治线性系统，将B和D矩阵设为空。在这种情况下，块作为一个没有输入端口和一个输出端口的源块，并实现以下系统:

$\begin{array}{l} \dot{x} ＝一个 x \\ y ＝ C x \\ {x |}_{t ＝ t_{0}} ＝ x_{0} ． \end{array}$

金宝app^®软件将一个包含零的矩阵转换成一个稀疏矩阵以进行有效的乘法运算。

港口

输入

全部展开

`Port_1`- - - - - -输入信号
标量|向量

类型的实值输入向量双，其中宽度等于B和D矩阵。有关更多信息，请参见描述．

数据类型:双

输出

全部展开

`Port_1`——输出向量
标量|向量

数据类型的实值输出向量双的行数为宽度C和D矩阵。有关更多信息，请参见描述．

数据类型:双

参数

全部展开

`一个`-矩阵系数A
`1`(默认)|标量|向量|矩阵|稀疏矩阵

指定矩阵系数一个，作为实值n——- - - - - -n矩阵,n是状态数。有关矩阵系数的更多信息，请参见描述．

编程使用

块参数:一个

类型:特征向量,字符串

价值观:标量|向量|矩阵|稀疏矩阵

默认值:' 1 '

`B`-矩阵系数，B
`1`(默认)|标量|向量|矩阵|稀疏矩阵

指定矩阵系数B，作为实值n——- - - - - -米矩阵,n状态数是和吗米为输入的个数。有关矩阵系数的更多信息，请参见描述．

编程使用

块参数:B

类型:特征向量,字符串

价值观:标量|向量|矩阵|稀疏矩阵

默认值:' 1 '

`C`-矩阵系数，C
`1`(默认)|标量|向量|矩阵|稀疏矩阵

指定矩阵系数C作为一个实值r——- - - - - -n矩阵,r输出的数量是和吗n是状态数。有关矩阵系数的更多信息，请参见描述．

编程使用

块参数:C

类型:特征向量,字符串

价值观:标量|向量|矩阵|稀疏矩阵

默认值:' 1 '

`D`-矩阵系数，D
`1`(默认)|标量|向量|矩阵|稀疏矩阵

指定矩阵系数D作为一个实值r——- - - - - -米矩阵,r输出的数量是和吗米为输入的个数。有关矩阵系数的更多信息，请参见描述．

编程使用

块参数:D

类型:特征向量,字符串

价值观:标量|向量|矩阵|稀疏矩阵

默认值:' 1 '

`初始条件`-初始状态向量
`0`(默认)|标量|向量

指定初始状态向量。

限制

此块的初始条件不能为正或南．

编程使用

块参数:X0

类型:特征向量,字符串

价值观:标量|向量

默认值:' 0 '

`参数可调谐性`—选择块参数的可调表示
`汽车`(默认)|`优化`|`无约束`

的加速仿真模式和部署仿真的状态空间矩阵(A,B,C，和D)的可调级别金宝app仿真软件编译器™．当设置为汽车，金宝appSimulink选择合适的参数可调级别。

对于稀疏矩阵系数，参数设为优化允许非零元素的可调性，同时保持非零元素的模式和数量不变。将该参数设置为无约束为了使所有元素都是可调的，只要非零元素的数量保持不变，也就是说，您可以改变稀疏矩阵的模式。

对于密集矩阵系数，选择优化如果矩阵中初始指定的非零元素的数量保持不变，则允许所有矩阵元素的可调性。将该参数设置为无约束允许所有矩阵元素的完全可调性。

请注意

调整的D当D = 0时，必须启用允许初始为零的D矩阵的非零值参数。

编程使用

块参数:ParameterTunability

类型:字符向量|字符串

价值观:“汽车”|“优化”|无约束的

默认值:“汽车”

`允许初始为零的D矩阵的非零值`-当D = 0时，允许D矩阵可调
`从`(默认)|`在`

启用此参数以支持可调金宝appD即使D = 0。

请注意

启用此参数将启用直接馈通状态方程块。

编程使用

块参数:AllowTunableDMatrix

类型:字符向量|字符串

价值观:“关闭”|“上”

默认值:“关闭”

`绝对的宽容`-绝对容忍计算块状态
`汽车`(默认)|标量|向量

计算块状态的绝对容差，指定为正的实值、标量或向量。要从配置参数继承绝对容差，请指定汽车或－１．

如果输入实标量，则该值将覆盖“配置参数”对话框中计算所有块状态的绝对公差。
如果输入一个真实的向量，那么这个向量的维数必须与块中连续状态的维数相匹配。这些值覆盖配置参数对话框中的绝对公差。
如果你输入汽车或-1，则Simulin金宝appk使用配置参数对话框中的绝对公差值(参见解算器窗格中)来计算块状态。

编程使用

块参数:AbsoluteTolerance

类型:特征向量,字符串

价值观:“汽车”|' 1 '|任何正实值标量或向量

默认值:“汽车”

`名称(例如，'position')`-为每个状态分配唯一的名称
`＇＇`(默认)|`“位置”`|`{' a ', ' b ', ' c '}`|`一个`|……

为每个状态分配一个唯一的名称。如果该字段为空(＇＇)，不进行名称分配。

若要为单个州指定名称，请在引号之间输入名称，例如:“位置”．
要将名称分配给多个州，请输入用大括号括起来的逗号分隔的列表，例如:{' a ', ' b ', ' c '}．每个名称必须唯一。
在MATLAB中使用变量分配状态名^®工作区，输入不带引号的变量。变量可以是字符向量、字符串、单元格数组或结构。

限制

州名只应用于选定的块。
州的数目必须在州名的数目中平均分配。
可以指定比状态更少的名称，但不能指定比状态更多的名称。
例如，您可以在具有四种状态的系统中指定两个名称。第一个名字适用于前两个州，第二个名字适用于后两个州。

编程使用

块参数:ContinuousStateAttributes

类型:特征向量,字符串

价值观:＇＇|用户定义

默认值:＇＇

模型的例子

双弹簧质量系统

建立了具有周期性变化力函数的双弹簧-质量-阻尼系统模型。与这个示例相关联的是一个动画函数，它将自动打开一个图形窗口并显示给它。在这个系统中，唯一的传感器连接在左边的质量上，执行器连接在左边的质量上。采用状态估计和LQR控制。

开放模式

光学传感器图像生成

生成64帧的电影，帧大小为64 × 64像素(每秒10帧)。电影包含了一个移动目标的模拟，该目标正在通过一个结构化的背景移动，而背景本身也在移动。由随机振动引起的抖动运动也会产生(在Simulink®模型中称为“aero_vibrati”)，抖动运动被添加到整个传感器运动中。金宝app最后，利用高斯光学点扩散函数对图像进行模糊处理。

打开脚本

块特征

数据类型	`双`
直接引线	`是的`
多维信号	`没有`
适应信号	`没有`
讨论二阶导数过零检测	`没有`

扩展功能

C / c++代码生成
使用Simulink®Coder™生成C和c++代码。金宝app

不推荐用于生产质量的代码。涉及嵌入式系统中经常出现的资源限制、速度和内存限制。生成的代码可以包含动态分配和释放内存、递归、额外的内存开销和变化很大的执行时间。虽然代码在功能上是有效的，并且在资源丰富的环境中通常是可接受的，但较小的嵌入式目标通常不支持这样的代码。金宝app

一般来说，可以考虑使用Simulink Model disti金宝appzer将连续块映射为支持生产代码生成的离散等价物。金宝app要启动模型离散器，在Simulink编辑器中金宝app应用程序选项卡,在应用程序下,控制系统,点击模型离散化．一个例外是二阶积分器块，因为，对于这个块，模型离散器产生一个近似的离散。

另请参阅

离散状态空间|转移Fcn

主题

状态

之前介绍过的R2006a

状态方程

描述

港口