Смоделируйте ряд схема RLC

Физические системы могут быть описаны как ряд дифференциальных уравнений в неявной форме, или в неявной форме пространства состояний

Если несингулярно, то система может быть легко преобразована в систему обыкновенных дифференциальных уравнений (ОДУ) и решена как таковая:

Много раз состояния системы появляются без прямого отношения к их производным, обычно представляя физические законы сохранения. Например:

В этом случае, сингулярно и не может быть инвертирован. Этот класс систем обычно называется системами дескриптора, и уравнения называются дифференциально-алгебраическими уравнениями (ДАУ).

Ряд схема RLC

Рассмотрите простую схему серии RLC.

Из Закона о Напряжении Кирчофф падение напряжения через схему является equalt к сумме падения напряжения через каждый из его элементов:

Из действующего законодательства Кирчофф:

где индексы, и обозначают сопротивление, индуктивность и емкость соответственно.

или

или

В неявной форме пространства состояний

Смоделируйте систему в Simulink с, чтобы найти напряжение через резистор. Чтобы использовать блок Descriptor State-Space, система может быть написана в неявном, или дескриптор, форма пространства состояний как показано ниже.

где вектор состояния.

Установите, поскольку напряжение через резистор измеряется.

Сравните это с моделированием системы с алгебраическим циклом в порядке найти.

Симуляция обеих моделей приводит к идентичным результатам. Однако блок Descriptor State-Space позволяет вам делать более простую блок-схему и избегать алгебраических циклов.

Смотрите также

Алгебраические Концепции цикла

Образцовые дифференциальные алгебраические уравнения