Самоподготовка [A, B, C,

Внедрение государственного контроллера пространства в самосовершенствованном виде

Библиотека:
Аэрокосмический блок/GNC/Контроль

Описание

Блок «Self-Conditioned [A, B, C, D]» может использоваться для реализации контроллера пространства состояний, определяемого

$[\begin{array}{l} \overset{}{} \\ x˙=Ax+Beu=Cx+De \end{array}]$

в самосовершенствованной форме

$\begin{array}{l} \overset{}{} z˙= (A - HC) z + (B -_{HD)} \\ _{e +} \end{array}$ Humeasudem = Cz + De

Входной $_{элемент}$ является вектором достигнутых положений исполнительного механизма, а выходной $_{элемент}$ является вектором требований исполнительного механизма контроллера. В случае, когда исполнительные механизмы не ограничены, тогда $_{umeas} =_{}$ udem и подстановка выходного уравнения в уравнение состояния возвращает номинальный контроллер. В случае, если они не равны, динамика контроллера задается полюсами A-HC.

Следовательно, H должен быть выбран для того, чтобы сделать полюса достаточно быстрыми для отслеживания $_{umeas}$ , но в то же время не настолько быстрыми, чтобы шум на e распространялся на $_{udem}$ . Матрица H создается посредством обратного вызова команды Control System Toolbox™ place для размещения полюсов в определенных местах.

Ограничения

Для этого блока требуется лицензия панели инструментов системы управления.

Порты

Вход

развернуть все

`e` - Ошибка управления
вектор

Ошибка управления, указанная как вектор.

Типы данных: double

`u_meas` - Достигнутые положения привода
вектор

Достигнутое положение привода, указанное как вектор.

Типы данных: double

Продукция

развернуть все

`u_dem` - Требования к приводу
вектор

Требования привода, указанные как вектор.

Типы данных: double

Параметры

развернуть все

`A-matrix` - A-матрица реализации состояния-пространства
`[-1 -0.2;0 -3]` (по умолчанию) | массив

А-матрица реализации состояния-пространства. A-матрица должна иметь три измерения, последнее из которых соответствует переменной планирования v. Например, если A-матрица, соответствующая первой записи v, является единичной матрицей, то A(:,:,1) = [1 0;0 1];.

Программное использование

Параметр блока: Ak

Текст: символьный вектор

Значения: вектор

По умолчанию: '[-1 -0.2;0 -3]'

`B-matrix` - B-матрица реализации состояния-пространства
`[1;1]` (по умолчанию) | массив

B-матрица реализации state-space, заданная как массив. B-матрица должна иметь три измерения, последнее соответствует переменной планирования v. Например, если B-матрица, соответствующая первой записи v, является единичной матрицей, то B(:,:,1) = [1 0;0 1];.

Программное использование

Параметр блока: Bk

Текст: символьный вектор

Значения: вектор

По умолчанию: '[1;1]'

`C-matrix` - C-матрица реализации состояния-пространства
`[1 0]` (по умолчанию) | массив

C-матрица реализации state-space, заданная как массив. C-матрица должна иметь три измерения, последнее соответствует переменной планирования v. Например, если C-матрица, соответствующая первой записи v, является единичной матрицей, то C(:,:,1) = [1 0;0 1];.

Программное использование

Параметр блока: Ck

Текст: символьный вектор

Значения: вектор

По умолчанию: '[1 0]'

`D-matrix` - D-матрица реализации состояния-пространства
`0.02` (по умолчанию) | массив | скаляр

D-матрица реализации состояния-пространства. D-матрица должна иметь три измерения, последнее соответствует переменной планирования v. Например, если D-матрица, соответствующая первой записи v, является единичной матрицей, то D(:,:,1) = [1 0;0 1];.

Программное использование

Параметр блока: Dk

Текст: символьный вектор

Значения: вектор

По умолчанию: '0.02'

`Initial state, x_initial` - Начальные состояния
0 (по умолчанию) | вектор

Начальные состояния для контроллера, то есть начальные значения для вектора состояния, z. Она должна иметь длину, равную размеру первой размерности А.

Программное использование

Параметр блока: x_initial

Текст: символьный вектор

Значения: вектор

По умолчанию: '0'

`Poles of A-H*C` - Требуемые полюса
`[-5 -2]` (по умолчанию) | вектор

Требуемые полюса A-H * C, указанные как вектор. Следовательно, число определенных местоположений полюсов должно быть равно размеру матрицы A.

Программное использование

Параметр блока: vec_w

Текст: символьный вектор

Значения: вектор

По умолчанию: '[-5 -2]'

Примеры модели

Сравнение автономных контроллеров

Как сравнить реализацию контроллера состояния-пространства [A, B, C, D] в самосовершенствованной форме с типичным контроллером состояния-пространства [A, B, C, D]. Для этой модели требуется программное обеспечение Toolbox™ системы управления.

Открыть модель

Подробнее

развернуть все

Контроллер пространства состояния

Контроллер состояния-пространства, реализованный как в автономных, так и в стандартных формах состояния-пространства.

Эта модель Simulink ® показывает контроллер пространства состояний, реализованный как в автономных, так и в стандартных формах пространства состояний. Пределы полномочий исполнительного механизма, составляющие ± 0,5 единиц, моделируются блоком Насыщения.

Обратите внимание, что A-матрица имеет ноль в элементе 1,1, указывающий интегральное действие.

Верхняя трасса показывает обычную реализацию состояния-пространства. Выходная мощность контроллера значительно превышает верхний предел полномочий исполнительного механизма, равный + 0,5. Нижняя трасса показывает, что самосовершенствованная форма приводит к требованию исполнительного механизма, которое отслеживает верхний предел полномочий, что означает, что, когда признак ошибки управления, e, обращен, требование исполнительного механизма реагирует немедленно.

Ссылки

[1] Каутский, Николс и Ван Дорен, «Надежное назначение полюсов в линейной обратной связи», Международный журнал контроля, том 41, номер 5, 1985, стр. 1129-1155.

Расширенные возможности

Создание кода C/C + +
Создайте код C и C++ с помощью Simulink ® Coder™

См. также

Представлен до R2006a

Документация

Самоподготовка [A, B, C,

Описание

Ограничения

Порты