Пространство состояний

Реализуйте линейную систему пространства состояний

  • Библиотека:
  • Simulink / Непрерывный

Описание

Блок State-Space реализует систему, поведение которой вы задаете как

x˙=Ax+Buy=Cx+Dux|t=t0=x0,

где x является вектором состояния, u является входным вектором, y является выходным вектором, и x0 является начальным условием вектора состояния. Коэффициенты матрицы должны иметь эти характеристики:

  • Быть n на n матрицей, где n является количеством состояний.

  • B должен быть n-by-m матрицей, где m является количеством входных параметров.

  • C должен быть r-by-n матрицей, где r является количеством выходных параметров.

  • D должен быть r-by-m матрицей.

В целом блок имеет один входной порт и один выходной порт. Количество строк в C или матрице D совпадает с шириной выходного порта. Количество столбцов в B или матрице D совпадает с шириной входного порта. Если вы хотите смоделировать автономную линейную систему без входных параметров, установите B и матрицы D пустеть. В этом случае блок действует как исходный блок без входного порта и одного выходного порта, и реализует следующую систему:

x˙=Axy=Cxx|t=t0=x0.

Программное обеспечение Simulink® преобразовывает матрицу, содержащую нули к разреженной матрице для эффективного умножения.

Порты

Входной параметр

развернуть все

Входной вектор с действительным знаком типа double, где ширина равняется количеству столбцов в B и матриц D. Для получения дополнительной информации см. Описание.

Типы данных: double

Вывод

развернуть все

Выходной вектор с действительным знаком типа данных double, с шириной равняются количеству строк в C и матрицах D. Для получения дополнительной информации см. Описание.

Типы данных: double

Параметры

развернуть все

Задайте коэффициент матрицы A как n на n матрица с действительным знаком, где n является количеством состояний. Для получения дополнительной информации о коэффициентах матрицы см. Описание.

Программируемое использование

Блочный параметр: A
Ввод: вектор символа, строка
Значения: скаляр | вектор | матрица
Значение по умолчанию: '1'

Задайте коэффициент матрицы B, как n-by-m матрица с действительным знаком, где n является количеством состояний и m, количество входных параметров. Для получения дополнительной информации о коэффициентах матрицы см. Описание.

Программируемое использование

Блочный параметр: B
Ввод: вектор символа, строка
Значения: скаляр | вектор | матрица
Значение по умолчанию: '1'

Задайте коэффициент матрицы C как r-by-n матрица с действительным знаком, где r является количеством выходных параметров, и n является количеством состояний. Для получения дополнительной информации о коэффициентах матрицы см. Описание.

Программируемое использование

Блочный параметр: C
Ввод: вектор символа, строка
Значения: скаляр | вектор | матрица
Значение по умолчанию: '1'

Задайте коэффициент матрицы D как r-by-m матрица с действительным знаком, где r является количеством выходных параметров, и m является количеством входных параметров. Для получения дополнительной информации о коэффициентах матрицы см. Описание.

Программируемое использование

Блочный параметр: D
Ввод: вектор символа, строка
Значения: скаляр | вектор | матрица
Значение по умолчанию: '1'

Задайте вектор начального состояния.

Ограничения

Начальными условиями этого блока не может быть inf или NaN.

Программируемое использование

Блочный параметр: X0
Ввод: вектор символа, строка
Значения: скаляр | вектор
Значение по умолчанию: '0'

Абсолютный допуск к состояниям вычислительного блока, заданным как положительное, с действительным знаком, скалярное или векторное. Чтобы наследовать абсолютный допуск от Параметров конфигурации, задайте auto или -1.

  • Если вы вводите действительный скаляр, то то значение заменяет абсолютный допуск в диалоговом окне Configuration Parameters для вычисления всех блочных состояний.

  • Если вы вводите действительный вектор, то размерность того вектора должна совпадать с размерностью непрерывных состояний в блоке. Эти значения заменяют абсолютный допуск в диалоговом окне Configuration Parameters.

  • Если вы вводите auto или –1, то Симулинк использует абсолютное значение допуска в диалоговом окне Configuration Parameters (см. Панель Решателя) вычислить блочные состояния.

Программируемое использование

Блочный параметр: AbsoluteTolerance
Ввод: вектор символа, строка
Значения: 'auto' | '-1' | любой положительный скаляр с действительным знаком или вектор
Значение по умолчанию: 'auto'

Присвойте уникальное имя каждому состоянию. Если это поле является пробелом (' '), никакое присвоение имени не происходит.

  • Чтобы присвоить имя к единственному состоянию, введите имя между кавычками, например, 'position'.

  • Чтобы присвоить имена к нескольким состояниям, введите разграниченный запятой список, окруженный фигурными скобками, например, {'a', 'b', 'c'}. Каждое имя должно быть уникальным.

  • Чтобы присвоить имена состояния с переменной в рабочей области MATLAB®, введите переменную без кавычек. Переменная может быть вектором символа, строкой, массивом ячеек или структурой.

Ограничения

  • Имена состояния применяются только к выбранному блоку.

  • Количество состояний должно разделиться равномерно среди количества имен состояния.

  • Можно задать меньше имен, чем состояния, но вы не можете задать больше имен, чем состояния.

    Например, можно задать два имени в системе с четырьмя состояниями. Имя применяется к первым двум состояниям и второму имени к последним двум состояниям.

Программируемое использование

Блочный параметр: ContinuousStateAttributes
Ввод: вектор символа, строка
Значения: '' | пользовательский
Значение по умолчанию: ' '

Образцовые примеры

Блокируйте характеристики

Типы данных

'double'

Прямое сквозное соединение

No

Многомерные сигналы

No

Сигналы переменного размера

No

Обнаружение пересечения нулем

No

Расширенные возможности

Представлено до R2006a

Была ли эта тема полезной?