Преобразование между типами моделей

Явное преобразование между типами моделей

Можно явным образом преобразовать модель из одного представления в другое с помощью команды model-creation для целевого типа модели. Для примера преобразуйте в представление пространства состояний с помощью ss, и преобразовать в ПИД параллельной формы, используя pid. Для получения информации о преобразовании в конкретный тип модели смотрите страницу с описанием для этого типа модели.

В целом можно преобразовать из любого типа модели в любой другой. Однако существует несколько ограничений. Для примера вы не можете преобразовать:

  • frd модели для типов аналитических моделей, таких как ss, tf, или zpk(если вы не выполняете систему идентификации с помощью программного обеспечения System Identification Toolbox™).

  • ss модели с внутренними задержками tf или zpk.

Можно преобразовать между числовыми моделями LTI и Обобщенными моделями LTI.

  • Преобразование обобщенной модели LTI в числовую модель LTI оценивает любые блоки Система Управления по их текущему (номинальному) значению.

  • Преобразование числовой модели LTI в Обобщенную модель LTI создает Обобщенную модель LTI с пустым Blocks свойство.

Автоматическое преобразование между типами моделей

Некоторые алгоритмы работают только с одним типом объекта модели. Для примера алгоритм для нуля дискретизации удержания порядка сc2d может выполняться только на моделях пространства состояний. Точно так же команды, такие как tfdata или piddata ожидать конкретного типа модели (tf или pid, соответственно). Для удобства такие команды автоматически преобразуют входные модели в соответствующий или необходимый тип модели. Для примера:

sys = ss(0,1,1,0)
[num,den] = tfdata(sys)

tfdata автоматически преобразует модель пространства состояний sys для передаточной функции формы для возврата данных числителя и знаменателя.

Преобразования в форму пространства состояний не заданы однозначно. По этой причине автоматическое преобразование в пространство состояний не происходит, когда результат зависит от выбора координат состояния. Для примера, initial и kalman команды требуют моделей пространства состояний.

Рекомендуемое рабочее представление

Можно представлять числовые системные компоненты с помощью любого типа модели. Однако числовые типы LTI не одинаково хорошо подходят для численных расчетов. В целом рекомендуется, чтобы вы работали с пространством состояний (ss) или данные частотной характеристики (frd) модели, по следующим причинам:

  • Точность расчетов с использованием передаточных функций высокого порядка (tf или zpk модели) иногда является плохим, особенно для MIMO или систем высокого порядка. Преобразования в представление передаточной функции могут привести к потере точности.

  • Когда вы преобразовываете tf или zpk модели для состояния пространства с помощью ssпрограммное обеспечение автоматически выполняет операции балансировки и масштабирования. Балансировка и масштабирование улучшают числовую точность расчетов с участием модели. Для получения дополнительной информации о балансировке и масштабировании моделей пространства состояний смотрите Масштабирование моделей пространства состояний.

В сложение преобразование назад и вперед между типами моделей может ввести дополнительные состояния или порядки или ввести числовые неточности. Для примера преобразования в пространство состояний не заданы однозначно и не гарантированы для получения минимальной реализации для моделей MIMO. Для заданной модели пространства состояний sys,

ss(tf(sys))

может вернуть модель с различными матрицами пространства состояний или даже с другим количеством состояний в случае MIMO.

См. также

| | | |

Похожие темы