为什么Simscape模型的线性化状态空间表示涉及比底层系统自由度更大的矩阵?

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它试图使用函数“linmod”创建Simscape模型的状态空间表示。下面的线性质量-弹簧-阻尼系统只有一个自由度(自由度),
已知该系统在'根号(k/m) =根号(1000/1)= 31.6228' rps处只有一个特征频率。当使用函数'linmod'获得后一个模型的状态空间表示时,观察到以下状态空间矩阵:
>> [A, B, C, D] = linmod(“my_mass_spring_damper”
一个=
1到5
0 1000 000
-1 0 0 0 0
0 0 0 0 0
0 0 0 0 0
0 0 0 0 0
B =
-1
0
0
0
0
C =
0 1 0 0 0
D =
0
其中,可以观察到状态空间表示的矩阵“A”是一个5x5矩阵,主要由零填充。这是意料之外的,因为系统是一个单自由度系统。
为什么Simscape模型的线性化状态空间表示涉及比底层系统自由度更大的矩阵?

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函数“linmod”返回考虑Simscape创建的所有内部变量的系统状态空间表示的矩阵。对于每个Simscape块,都关联了一组变量。当连接不同的Simscape块时,这些变量通过约束相互链接,并在求解过程中根据通过块连接定义的后面的约束进行压缩。
也可以使用函数“线性化”,它只返回Simscape模型线性化状态空间表示的基本组件,更多信息请参阅以下文档。
在后面的例子中,函数'linearize'的应用导致了下面的状态空间表示,
Io (1) = linio(“my_mass_spring_damper /尺寸。”1);
Io (2) = linio(“my_mass_spring_damper / P金宝appS-Simulink转换器”1);
线性化(“my_mass_spring_damper”io)
linearessystem =
一个=
my_mass_sprimy_mass_spri
my_mass_spri01000
my_mass_spri-10
B =
轮廓尺寸PS-金宝appSimulink
my_mass_spri-10
my_mass_spri00
C =
矩阵:0-by-2
D =
矩阵:0-by-2
连续时间状态空间模型。
其中可以看到,状态空间矩阵A只是一个2x2矩阵,而它的特征值对应于预期的特征值。

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