dlinmod

Извлеките дискретное время линейная модель в пространстве состояний вокруг рабочей точки

Синтаксис

argout = dlinmod('sys', Ts)
argout = dlinmod('sys', Ts, x, u)
argout = dlinmod('sys', Ts, x, u, para, 'v5')
argout = dlinmod('sys', Ts, x, u, para, xpert, upert, 'v5')

Аргументы

sys

Имя системы Simulink®, от которой извлечена линейная модель.

x, u

Состояние (x) и входной параметр (u) векторы. Если задано, они устанавливают рабочую точку, в которой извлечена линейная модель. Когда модель имеет модели - ссылки с помощью Блока модели, необходимо использовать формат структуры Simulink, чтобы задать x. Чтобы извлечь структуру x от модели, используйте следующую команду:

x = Simulink.BlockDiagram.getInitialState('sys');

Можно затем изменить значения рабочей точки в этой структуре путем редактирования x.signals.values значения.

Если состояние содержит различные типы данных (например, 'double' и 'uint8'), то вы не можете использовать вектор, чтобы задать это состояние. Необходимо использовать структуру вместо этого. Кроме того, можно только задать состояние как вектор, если типом данных состояния является 'double'.

Ts

Частота дискретизации дискретного времени линеаризовавшая модель

'v5'

Дополнительный аргумент, который вызывает алгоритм возмущения, созданный до MATLAB® 5.3. Вызов этого дополнительного аргумента эквивалентен вызову linmodv5.

para

Трехэлементный вектор дополнительных аргументов:

  • para(1) — Значение возмущения дельты, значение раньше выполняло возмущение состояний и входные параметры модели. Это допустимо для линеаризации с помощью флага 'v5'. Значение по умолчанию является 1e-05.

  • para(2) — Время линеаризации. Для блоков, которые являются функциями времени, можно установить этот параметр с неотрицательным значением, которое дает время (t), в котором Simulink оценивает блоки при линеаризации модели. Значение по умолчанию 0.

  • para(3) — Установите para(3)=1 удалять дополнительные состояния, сопоставленные с блоками, которые не имеют никакого пути от входного параметра, чтобы вывести. Значение по умолчанию 0.

xpert, upert

Значения возмущения раньше выполняли возмущение всех состояний и входные параметры модели. Значения по умолчанию

xpert = para(1) + 1e-3*para(1)*abs(x)
upert = para(1) + 1e-3*para(1)*abs(u)

Когда модель имеет модели - ссылки с помощью Блока модели, необходимо использовать формат структуры Simulink, чтобы задать xpert. Чтобы извлечь структуру xpert, используйте следующую команду:

xpert = Simulink.BlockDiagram.getInitialState('sys');

Можно затем изменить значения возмущения в этой структуре путем редактирования xpert.signals.values значения.

Входные параметры возмущения только доступны при вызове алгоритма возмущения, созданного до MATLAB 5.3, или путем вызова linmodv5 или определения входного параметра 'v5' к linmod.

argout

linmod, dlinmod и linmod2 возвращают представления пространства состояний, если вы задаете вывод (левая рука) сторона уравнения можно следующим образом:

  • [A,B,C,D] = linmod('sys', x, u) получает линеаризовавшую модель of sys вокруг рабочей точки с заданными переменными состояния x и входной параметр u. Если вы не используете x и u, значения по умолчанию являются нулем.

linmod и dlinmod и также возвращают передаточную функцию и представления структуры данных MATLAB линеаризовавшей системы, в зависимости от того, как вы задаете вывод (левая рука) сторона уравнения. Используя linmod как пример:
  • [num, den] = linmod('sys', x, u) возвращает линеаризовавшую модель в форме передаточной функции.

  • sys_struc = linmod('sys', x, u) возвращает структуру, которая содержит линеаризовавшую модель, включая имена состояния, имена ввода и вывода и информацию о рабочей точке.

Описание

dlinmod вычисляет линейную модель в пространстве состояний для системы дискретного времени путем линеаризации каждого блока в модели индивидуально.

linmod получает линейные модели из систем обыкновенных дифференциальных уравнений, описанных как модели Simulink. Вводы и выводы обозначены в использовании Диаграмм Simulink блоки Outport и Inport.

Алгоритм по умолчанию использует предварительно запрограммированный аналитический блок Jacobians для большинства блоков, которые должны привести к более точной линеаризации, чем числовое возмущение блочных входных параметров и состояний. Список блоков, которые имеют предварительно запрограммированные аналитические Якобианы, доступен в Управлении Simulink документация Design™ наряду с обсуждением блока блоком аналитический алгоритм для линеаризации.

Алгоритм по умолчанию также допускает специальный режим проблематичных блоков, таких как Транспортная Задержка и Квантизатор. Смотрите диалоговое окно маски этих блоков для получения дополнительной информации и опций.

Системная линеаризация дискретного времени

Функциональный dlinmod может линеаризовать дискретный, мультиуровень и гибридные непрерывные и дискретные системы в любое данное время выборки. Используйте тот же синтаксис вызова для dlinmod что касается linmod, но вставьте частоту дискретизации, в которой можно выполнить линеаризацию в качестве второго аргумента. Например,

[Ad,Bd,Cd,Dd] = dlinmod('sys', Ts, x, u);

производит дискретную модель в пространстве состояний во время выборки Ts и рабочая точка, данная вектором состояния x и входной вектор u. Чтобы получить непрерывное образцовое приближение дискретной системы, установите Ts на 0.

Для систем, состоявших из линейных, мультиуровня, дискретных, и непрерывных блоков, dlinmod производит линейные модели, имеющие идентичную частоту и ответы времени (для постоянных входных параметров) в конвертированное время выборки Ts, при условии, что

  • Ts является целочисленным кратным все время выборки в системе.

  • Система стабильна.

Для систем, которые не удовлетворяют первому условию, в целом линеаризация является изменяющейся во времени системой, которая не может быть представлена с [A, B, C, D] модель в пространстве состояний, которую возвращает dlinmod.

Вычисление собственных значений линеаризовавшего матричного Ad обеспечивает индикацию относительно устойчивости системы. Система стабильна, если Ts>0 и собственные значения в модульном кругу, как определено этим оператором:

all(abs(eig(Ad))) < 1 

Аналогично, система стабильна, если Ts = 0 и собственные значения находятся в левой полуплоскости, как определено этим оператором:

all(real(eig(Ad))) < 0 

Когда система нестабильна, и частота дискретизации не является целочисленным кратным другое время выборки, dlinmod производит Ad и матрицы Bd, которые могут быть комплексными. Собственные значения матрицы Ad в этом случае все еще, однако, обеспечивают хорошую индикацию относительно устойчивости.

Можно использовать dlinmod, чтобы преобразовать частоты дискретизации системы к другим значениям или преобразовать линейную дискретную систему в непрерывную систему или наоборот.

Можно найти частотную характеристику непрерывной или дискретной системы при помощи команды bode.

Примечания

По умолчанию системное время обнуляется. Для систем, которые зависят вовремя, можно установить переменный para на двухэлементный вектор, где второй элемент используется, чтобы установить значение t, в котором можно получить линейную модель.

Упорядоченное расположение состояний от нелинейной модели до линейной модели сохраняется. Для систем Simulink переменная вектора символа, которая содержит имя блока, сопоставленное с каждым состоянием, может быть получена с помощью

[sizes,x0,xstring] = sys

где xstring является вектором строк, ith строка которых является именем блока, сопоставленным с i th состояние. Вводы и выводы пронумерованы последовательно на схеме.

Поскольку единственный входной параметр мультивывел системы, можно преобразовать в форму передаточной функции с помощью стандартного ss2tf или в нулевую полюсную форму с помощью ss2zp. Можно также преобразовать линеаризовавшие модели в объекты LTI с помощью ss. Эта функция производит объект LTI в форме пространства состояний, которая может быть далее преобразована в передаточную функцию или форму нулевого полюсного усиления с помощью tf или zpk.

Алгоритмы по умолчанию в linmod и dlinmod обрабатывают Транспортные блоки Задержки, заменяя линеаризацию блоков с приближением Pade. Для алгоритма 'v5' линеаризация модели, которая содержит Производные или Транспортные блоки Задержки, может быть неприятной. Для получения дополнительной информации смотрите Модели Линеаризации.

Смотрите также

| |

Представленный в R2007a

Была ли эта тема полезной?