Дискретное состояние - пространство

Внедрение дискретной пространственно-государственной системы

Библиотека:
Симулинк/дискретный

Описание

Поведение блоков для непустых матриц

Блок дискретного состояния-пространства реализует систему, описанную

$\begin{matrix} x (n + 1) = Ax (n) \\ + Bu (n) y (n) = \end{matrix}$ Cx (n) + Du (n),

где u - вход, x - состояние, а y - выход. Коэффициенты матрицы должны иметь эти характеристики, как показано на следующей диаграмме:

A должен быть матрицей n-на-n, где n - число состояний.
B должен быть матрицей n-by-m, где m - количество входов.
C должен быть матрицей r-на-n, где r - количество выходов.
D должен быть матрицей r-by-m.

Блок принимает один вход и генерирует один выход. Ширина входного вектора - это количество столбцов в матрицах B и D. Ширина выходного вектора - это количество строк в матрицах C и D. Для определения вектора начального состояния используется параметр Initial conditions.

Чтобы задать вектор или матрицу нулей для условий A, B, C, D или Initial, используйте zeros функция.

Поведение блока для пустых матриц

Когда матрицы A, B и C пусты (например, []), функциональность блока становится y(n) = Du(n). Если вектор начальных условий также пуст, блок использует вектор начального состояния, состоящий из нулей.

Порты

Вход

развернуть все

`Port_1` - Входной сигнал
скаляр | вектор

Входной вектор, где ширина равна количеству столбцов в матрицах B и D. Дополнительные сведения см. в разделе Описание.

Совет

Для целых и фиксированных входных сигналов используйте блок Fixed-Point State-Space.

Типы данных: single | double

Продукция

развернуть все

`Port_1` - Выходной вектор
скаляр | вектор

Выходной вектор, ширина которого равна числу строк в матрицах C и D. Дополнительные сведения см. в разделе Описание.

Типы данных: single | double

Параметры

развернуть все

Главный

`A` - Коэффициент матрицы А
`1` (по умолчанию) | скаляр | вектор | матрица

Укажите коэффициент матрицы A, как вещественно-значная матрица n-на-n, где n - число состояний. Дополнительные сведения о коэффициентах матрицы см. в разделе Описание.

Программное использование

Параметр блока: A

Текст: символьный вектор

Значения: скаляр | вектор | матрица

По умолчанию: '1'

`B` - Коэффициент матрицы B
`1` (по умолчанию) | скаляр | вектор | матрица

Укажите коэффициент матрицы B, в качестве вещественно-значной матрицы n-на-m, где n - число состояний, а m - число входов. Дополнительные сведения о коэффициентах матрицы см. в разделе Описание.

Программное использование

Параметр блока: B

Текст: символьный вектор

Значения: скаляр | вектор | матрица

По умолчанию: '1'

`C` - Коэффициент матрицы, C
`1` (по умолчанию) | скаляр | вектор | матрица

Укажите матричный коэффициент C в качестве вещественной матрицы r-by-n, где r - число выходов, а n - число состояний. Дополнительные сведения о коэффициентах матрицы см. в разделе Описание.

Программное использование

Параметр блока: C

Текст: символьный вектор

Значения: скаляр | вектор | матрица

По умолчанию: '1'

`D` - Коэффициент матрицы, D
`1` (по умолчанию) | скаляр | вектор | матрица

Укажите матричный коэффициент D в виде вещественной матрицы r-by-m, где r - количество выходов, а m - количество входов. Дополнительные сведения о коэффициентах матрицы см. в разделе Описание.

Программное использование

Параметр блока: D

Текст: символьный вектор

Значения: скаляр | вектор | матрица

По умолчанию: '1'

`Initial conditions` - Вектор начального состояния
0 (по умолчанию) | скаляр | вектор

Укажите вектор начального состояния как скаляр или вектор. Вектор начального состояния не может включать inf или NaN значения.

Программное использование

Параметр блока: InitialCondition

Текст: символьный вектор

Значения: скаляр | вектор

По умолчанию: '0'

`Sample time (–1 for inherited)` - Интервал между образцами
`-1` (по умолчанию) | скаляр | вектор

Укажите интервал времени между выборками. См. раздел Указание времени образца.

Программное использование

Параметр блока: SampleTime

Текст: символьный вектор

Значения: скаляр | вектор

По умолчанию: '-1'

Атрибуты состояния

`State name` - Уникальное имя для состояния блока
`''` (по умолчанию) | буквенно-цифровая строка

Этот параметр используется для назначения уникального имени состоянию блока. Значение по умолчанию: ' '. Если это поле пустое, имя не назначается. При использовании этого параметра следует учитывать следующие соображения:

Допустимый идентификатор начинается с буквы или символа подчеркивания, за которым следуют буквенно-цифровые символы или символы подчеркивания.
Имя состояния применяется только к выбранному блоку.

Этот параметр включает параметр Имя состояния должно разрешаться в сигнальный объект Simulink при нажатии кнопки Применить.

Дополнительные сведения см. в разделе Конфигурация генерации кода C для элементов интерфейса модели (Simulink Coder).

Программное использование

Параметр блока: StateName

Текст: символьный вектор

Значения: уникальное имя

По умолчанию: ''

`State name must resolve to Simulink signal object` - Требуется разрешение имени состояния для сигнального объекта
`off` (по умолчанию) | `on`

Установите этот флажок, чтобы имя состояния разрешалось в сигнальный объект Simulink ®.

Зависимости

Чтобы включить этот параметр, укажите значение для имени состояния. Этот параметр появляется только в том случае, если для параметра конфигурации модели Разрешение сигнала (Signal resolution) задано значение, отличное от None.

Установка этого флажка отключает класс хранения «» Создание кода «».

Программное использование

Параметр блока: StateMustResolveToSignalObject

Текст: символьный вектор

Значения: 'off' | 'on'

По умолчанию: 'off'

`Signal object class` - Имя пакета пользовательского класса хранения
`Simulink.Signal` (по умолчанию) | `<StorageClass.PackageName>`

Выберите пользовательский пакет класса хранения, выбрав класс сигнального объекта, определяемый целевым пакетом. Например, для применения пользовательских классов хранения из встроенного пакета mpt, выберите mpt.Signal. Если вы не используете цель создания кода на основе ERT с Embedded Coder ®, пользовательские классы хранения не влияют на созданный код.

Чтобы использовать пакет класса хранения, отличный от пакета Simulink, необходимо загрузить пакет в словарь Embedded Coder модели. См. раздел Загрузка пакетов классов хранения в словарь встроенного кодера (Embedded Coder).

Сведения о настройке данных модели с помощью классов хранения см. в разделе Конфигурация генерации кода C для элементов интерфейса модели (встроенный кодер). Сведения о пользовательских классах хранения см. в разделе Организация данных в структуры в сгенерированном коде (встроенный кодер).

Программное использование

Параметр блока: StateSignalObject

Текст: символьный вектор

Значения: 'Simulink.Signal' | '<StorageClass.PackageName>'

По умолчанию: 'Simulink.Signal'

`Code generation storage class` - Класс хранения состояния для генерации кода
`Auto` (по умолчанию) | `Model default` | `ExportedGlobal` | `ImportedExtern` | `ImportedExternPointer` | `BitField (Custom)` | `Model default` | `ExportToFile (Custom)` | `ImportFromFile (Custom)` | `FileScope (Custom)` | `AutoScope (Custom)` | `Struct (Custom)` | `GetSet (Custom)` | `Reusable (Custom)`

Выберите класс хранения состояния для создания кода.

Auto является подходящим классом хранения для состояний, для которых не требуется интерфейс с внешним кодом.
StorageClass применяет класс хранения или пользовательский класс хранения, выбранный из списка. Сведения о классах хранения см. в разделе Конфигурация генерации кода C для элементов интерфейса модели (Simulink Coder). Сведения о пользовательских классах хранения см. в разделе Организация данных параметров в структуру с помощью класса хранения Struct (встроенный кодер).

Используйте класс объекта Signal для выбора пользовательских классов хранения из пакета, отличного от Simulink.

Зависимости

Чтобы включить этот параметр, укажите значение для имени состояния.

Программное использование

Параметр блока: StateStorageClass

Текст: символьный вектор

По умолчанию: 'Auto'

`TypeQualifier` - Квалификатор типа склада
`''` (по умолчанию) | `const` | `volatile` | ...

Укажите квалификатор типа склада, например const или volatile.

Примечание

TypeQualifier будет удален в следующем выпуске. Чтобы применить квалификаторы типов хранения к данным, используйте пользовательские классы хранения и разделы памяти. Если вы не используете целевой объект создания кода на основе ERT с Embedded Coder, пользовательские классы хранения и разделы памяти не влияют на созданный код.

Во время моделирования блок использует следующие значения:

Начальное значение сигнального объекта, которому разрешено имя состояния
Минимальное и максимальное значения сигнального объекта

Дополнительные сведения см. в разделе Объекты данных.

Зависимости

Чтобы включить этот параметр, задайте для класса хранения генерации кода значение ExportedGlobal, ImportedExtern, ImportedExternPointer, или Model default. Этот параметр скрыт, если ранее не было задано его значение.

Программное использование

Параметр блока: RTWStateStorageTypeQualifier

Текст: символьный вектор

Значения: '' | 'const' | 'volatile' | ...

По умолчанию: ''

Примеры модели

Перевернутый маятник с анимацией

Смоделировать перевернутый маятник. Анимация создается с помощью MATLAB ® Handle Graphics ®. Блок анимации представляет собой маскированную S-функцию. Для получения дополнительной информации используйте контекстное меню, чтобы просмотреть маску блока анимации и открыть S-функцию для редактирования.

Открыть модель

Пространство состояния с фиксированной точкой

Примеры реализации реализаций пространства состояний с фиксированной точкой с сравнением с реализациями с плавающей точкой.

Характеристики блока

Типы данных	`double` \| `single`
Прямой проход	`yes`
Многомерные сигналы	`no`
Сигналы переменного размера	`no`
Обнаружение пересечения нулей	`no`

Расширенные возможности

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

Созданный код зависит от memcpy или memset функции (string.h) при определенных условиях.

Создание кода ПЛК
Создание структурированного текстового кода с помощью Coder™ Simulink ® PLC

См. также

Состояние фиксированной точки - пространство | Состояние - пространство

Темы

Конфигурация генерации кода C для элементов интерфейса модели (Simulink Coder)
Организация данных параметров в структуру с использованием класса хранилища Struct (встроенный кодер)
Объекты данных

Представлен до R2006a

Документация

Дискретное состояние - пространство

Описание

Поведение блоков для непустых матриц

Поведение блока для пустых матриц

Порты

Вход

Port_1 - Входной сигнал скаляр | вектор

Продукция

Port_1 - Выходной вектор скаляр | вектор

Параметры

Главный

A - Коэффициент матрицы А 1 (по умолчанию) | скаляр | вектор | матрица

Программное использование

B - Коэффициент матрицы B 1 (по умолчанию) | скаляр | вектор | матрица

Программное использование

C - Коэффициент матрицы, C 1 (по умолчанию) | скаляр | вектор | матрица

Программное использование

D - Коэффициент матрицы, D 1 (по умолчанию) | скаляр | вектор | матрица

Программное использование

Initial conditions - Вектор начального состояния 0 (по умолчанию) | скаляр | вектор

Программное использование

Sample time (–1 for inherited) - Интервал между образцами -1 (по умолчанию) | скаляр | вектор

Программное использование

Атрибуты состояния

State name - Уникальное имя для состояния блока '' (по умолчанию) | буквенно-цифровая строка

Программное использование

State name must resolve to Simulink signal object - Требуется разрешение имени состояния для сигнального объекта off (по умолчанию) | on

Зависимости

Программное использование

Signal object class - Имя пакета пользовательского класса хранения Simulink.Signal (по умолчанию) | <StorageClass.PackageName>

Программное использование

Зависимости

Программное использование

TypeQualifier - Квалификатор типа склада '' (по умолчанию) | const | volatile | ...

Зависимости

Программное использование

Примеры модели

Перевернутый маятник с анимацией

Пространство состояния с фиксированной точкой

Характеристики блока

Расширенные возможности

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

Создание кода ПЛК Создание структурированного текстового кода с помощью Coder™ Simulink ® PLC

См. также

Темы

Документация Simulink

Поддержка

`Port_1` - Входной сигнал
скаляр | вектор

`Port_1` - Выходной вектор
скаляр | вектор

`A` - Коэффициент матрицы А
`1` (по умолчанию) | скаляр | вектор | матрица

`B` - Коэффициент матрицы B
`1` (по умолчанию) | скаляр | вектор | матрица

`C` - Коэффициент матрицы, C
`1` (по умолчанию) | скаляр | вектор | матрица

`D` - Коэффициент матрицы, D
`1` (по умолчанию) | скаляр | вектор | матрица

`Initial conditions` - Вектор начального состояния
0 (по умолчанию) | скаляр | вектор

`Sample time (–1 for inherited)` - Интервал между образцами
`-1` (по умолчанию) | скаляр | вектор

`State name` - Уникальное имя для состояния блока
`''` (по умолчанию) | буквенно-цифровая строка

`State name must resolve to Simulink signal object` - Требуется разрешение имени состояния для сигнального объекта
`off` (по умолчанию) | `on`

`Signal object class` - Имя пакета пользовательского класса хранения
`Simulink.Signal` (по умолчанию) | `<StorageClass.PackageName>`

`TypeQualifier` - Квалификатор типа склада
`''` (по умолчанию) | `const` | `volatile` | ...

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

Создание кода ПЛК
Создание структурированного текстового кода с помощью Coder™ Simulink ® PLC