Exponenta Banner

idtf

Модель передаточной функции с идентифицируемыми параметрами

развернуть все на странице

Описание

Один idtf модель представляет систему как передаточную функцию в непрерывном времени или дискретном времени с идентифицируемыми (оцениваемыми) коэффициентами. Использование idtf чтобы создать модель передаточной функции или преобразовать Динамические Системные Модели в форму передаточной функции.

Передаточная функция SISO является отношением полиномов с экспоненциальным членом. За непрерывное время,

G(s)=e−τsbnsn+bn−1sn−1+...+b0sm+am−1sm−1+...+a0.

В дискретном времени,

G(z−1)=z−kbnz−n+bn−1z−n+1+...+b0z−m+am−1z−m+1+...+a0.

В дискретном времени z–k представляет временную задержку kTs, где Ts является шагом расчета.

Для idtf модели, коэффициенты знаменателя a 0,..., a m -1 и коэффициенты числителя b 0,..., bn могут быть оценочными параметрами. (Начальный коэффициент знаменателя всегда фиксирован на 1.) τrvedrangesplaceholτrvedrangesplaceholder2> задержки (или k в дискретном времени) также может быть оценочным параметром. The idtf модель хранит полиномиальные коэффициенты a 0,..., a m -1 и b 0,..., bn в Denominator и Numerator свойства модели, соответственно. Задержка по времени τ или k сохранена в IODelay свойство модели.

В отличие от этого, idss и idpoly, idtf устанавливает параметр шума равным 1, а не параметризирует его. Итак, в y=Gu+He, H = 1.

Передаточная функция MIMO содержит передаточную функцию SISO, соответствующую каждой паре вход-выход в системе. Для idtf модели, полиномиальные коэффициенты и задержки переноса каждой пары вход-выход являются независимо оцениваемыми параметрами.

Создание

Вы можете получить idtf моделировать объект одним из трех способов.

  • Оцените idtf модель, основанная на входно-выходных измерениях системы, использующей tfest. The tfest команда оценивает значения коэффициентов передаточной функции и транспортных задержек. Оцененные значения хранятся в Numerator, Denominator, и IODelay свойства полученного idtf модель. Когда вы ссылаетесь на свойства числителя и знаменателя, можно использовать ярлыки num и den. The Report свойство полученной модели хранит информацию об оценке, такую как обработка начальных условий и опции, используемые в оценке. Для примера можно использовать следующие команды для оценки и получения информации о передаточной функции.

    sys = tfest(data,nx);
num = sys.Numerator;
den = sys.den;
sys.Report

    Для получения дополнительных примеров оценки idtf модель, см. tfest.

    Когда вы получаете idtf модель путем оценки, можно извлечь оцененные коэффициенты и их неопределенности из модели. Для этого используйте такие команды, как tfdata, getpar, или getcov.

  • Создайте idtf модели с использованием idtf команда. Для примера создайте idtf модель с числителем и знаменателем, которые вы задаете.

    sys = idtf(num,den)
    Вы можете создать idtf модель, чтобы сконфигурировать начальную параметризацию для оценки передаточной функции, чтобы соответствовать измеренному отклику данным. Когда вы делаете это, можно задать ограничения на такие значения, как коэффициенты числителя и знаменателя и задержки переноса. Для примера можно зафиксировать значения некоторых параметров или задать минимальные или максимальные значения для свободных параметров. Затем можно использовать сконфигурированную модель как входной параметр для tfest для оценки значений параметров с этими ограничениями. Для примеров смотрите Создание модели передаточной функции в непрерывном времени и Создание передаточной функции в дискретном времени.

  • Преобразуйте существующую модель динамической системы в модель idtf модель с использованием idtf команда. Для примера преобразуйте модель пространства состояний sys_ss в передаточную функцию.

    sys_tf = idtf(sys_ss);
    Для более подробного примера смотрите Преобразование Идентифицируемой Модели Пространства Состояний в Идентифицируемую Передаточную Функцию

Для получения информации о функциях, которые вы можете использовать, чтобы извлечь информацию из или преобразовать idtf моделировать объекты, см. Функции объекта.

Синтаксис

sys = idtf(numerator,denominator)
sys = idtf(numerator,denominator,Ts)
sys = idtf(___,Name,Value)
sys = idtf(sys0)

Описание

Создайте модель передаточной функции

пример

sys = idtf(numerator,denominator) создает модель передаточной функции в непрерывном времени с идентифицируемыми параметрами. numerator задает текущие значения коэффициентов числителя передаточных функций. denominator задает текущие значения коэффициентов знаменателя передаточной функции.

пример

sys = idtf(numerator,denominator,Ts) создает модель передаточной функции в дискретном времени со шаг расчета Ts.

пример

sys = idtf(___,Name,Value) создает передаточную функцию со свойствами, заданными одним или несколькими Name,Value аргументы в виде пар. Задайте аргументы пары "имя-значение" после любой комбинации входных аргументов в предыдущих синтаксисах.

Преобразуйте Динамическую систему модель в модель передаточной функции

пример

sys = idtf(sys0) преобразует любую динамическую систему модель sys0 на idtf форма модели.

Входные параметры

расширить все

Любая динамическая система для преобразования в idtf модель.

Когда sys0 является идентифицированной моделью, ее оцененная ковариация параметра теряется во время преобразования. Если вы хотите переместить предполагаемую ковариацию параметра во время преобразования, используйте translatecov.

Свойства

расширить все

Значения коэффициентов числителя передаточной функции, заданные как вектор-строка или массив ячеек.

Для передаточных функций SISO значения коэффициентов числителя сохраняются как вектор-строка в следующем порядке:

  • Нисходящие степени s или p (для передаточных функций в непрерывном времени)

  • Возрастающие степени z–1 или q–1 (для передаточных функций в дискретном времени)

Любой коэффициент, начальное значение которого не известно, сохранен как NaN.

Для передаточных функций MIMO с Ny выходы и Nu входы, Numerator является Ny-by- Nu массив ячеек коэффициентов числителя для каждой входно-выходной пары. Пример передаточной функции MIMO см. в разделе «Создание передаточной функции MIMO в дискретном времени».

Если вы создаете idtf модели sys использование idtf команда, sys.Numerator содержит начальные значения коэффициентов числителя, которые вы задаете со numerator входной параметр.

Если вы получаете idtf моделировать путем идентификации с помощью tfest, затем sys.Numerator содержит оценочные значения коэффициентов числителя.

Для idtf модели sys, свойство sys.Numerator является псевдонимом значения свойства sys.Structure.Numerator.Value.

Значения коэффициентов знаменателя передаточной функции, заданные как вектор-строка или массив ячеек.

Для передаточных функций SISO значения коэффициентов знаменателя сохраняются как вектор-строка в следующем порядке:

  • Нисходящие степени s или p (для передаточных функций в непрерывном времени)

  • Возрастающие степени z–1 или q–1 (для передаточных функций в дискретном времени)

Начальный коэффициент в Denominator фиксировано на 1. Любой коэффициент, начальное значение которого не известно, сохранен как NaN.

Для передаточных функций MIMO с Ny выходами и Nu входами, Denominator - Ny -by - Nu массив ячеек коэффициентов знаменателя для каждой пары вход-выход. Пример передаточной функции MIMO см. в разделе «Создание передаточной функции MIMO в дискретном времени».

Если вы создаете idtf модели sys использованиеidtf команда, sys.Denominator содержит начальные значения коэффициентов знаменателя, которые вы задаете со denominator входной параметр.

Если вы получаете idtf модели sys по идентификации с помощью tfest, затем sys.Denominator содержит расчетные значения коэффициентов знаменателя.

Для idtf модели sys, свойство sys.Denominator является псевдонимом значения свойства sys.Structure.Denominator.Value.

Переменная отображения передаточной функции, заданная как одно из следующих значений:

  • 's' - По умолчанию для моделей в непрерывном времени

  • 'p' - Эквивалентно 's'

  • 'z^-1' - По умолчанию для моделей в дискретном времени

  • 'q^-1' - Эквивалентно 'z^-1'

Значение Variable отражается на отображении, а также влияет на интерпретацию Numerator и Denominator векторы коэффициентов для моделей в дискретном времени. Когда Variable установлено в 'z^-1' или 'q^-1'векторы коэффициентов упорядочены как возрастающие степени переменной.

Для примера использования Variable свойство, см. «Задание переменной отображения передаточной функции».

Задержки переноса, заданные как числовой массив, содержащий отдельную задержку переноса для каждой пары вход-выход.

Для систем непрерывного времени задержки транспорта выражаются во временном модуле, сохраненной в TimeUnit свойство. Для систем в дискретном времени задержки транспорта выражаются в виде целых чисел, обозначающих задержку, кратную шага расчета Ts.

Для системы MIMO с Ny выходами и Nu входами установите IODelay как Ny -by - Nu массив. Каждый элемент этого массива является числовым значением, представляющим транспортную задержку для соответствующей пары вход-выход. Можно задать IODelay к скалярному значению, чтобы применить ту же задержку ко всем парам вход-выход.

Если вы создаете idtf модели sys использование idtf команду, затем sys.IODelay содержит начальные значения задержки переноса, заданные с помощью аргумента пары "имя-значение".

Если вы получаете idtf модели sys по идентификации с помощью tfest, затем sys.IODelay содержит расчетные значения задержки транспортировки.

Для idtf модели sys, свойство sys.IODelay является псевдонимом значения свойства sys.Structure.IODelay.Value.

Специфичная для свойств информация об оценочных параметрах idtf модель, заданная как одна структура или массив структур.

  • Система SISO - единая структура.

  • Система MIMO с Ny выходами и Nu входами - Ny -by - Nu массив. Элемент Structure(i,j) содержит информацию, соответствующую передаточной функции для (i,j) пара вход-выход.

Structure.Numerator, Structure.Denominator, и Structure.IODelay содержат информацию о коэффициентах числителя, коэффициентах знаменателя и транспортной задержке, соответственно. Каждый параметр в Structure содержит следующие поля.

ОбластьОписаниеПримеры
ЗначениеЗначения параметров. Каждое свойство является псевдонимом соответствующего Value запись в Structure свойство sys. NaN представляет неизвестные значения параметров.sys.Structure.Numerator.Value содержит начальные или оценочные значения коэффициентов SISO числителя. sys.Numerator является псевдонимом значения этого свойства. sys.Numerator{i,j} - псевдоним свойства MIMO sys.Structure(i,j).Numerator.Value.
МинимумМинимальное значение, которое параметр может принять во время оценки. sys.Structure.IODelay.Minimum = 0.1 ограничивает задержку переноса значениями, большими или равными 0,1. sys.Structure.IODelay.Minimum должно быть больше или равно нулю.
МаксимумМаксимальное значение, которое параметр может принять во время оценки.sys.Structure.IODelay.Maximum = 0.5 ограничивает задержку переноса значениями, меньшими или равными 0,5. sys.Structure.IODelay.Maximum должно быть больше или равно нулю.
БесплатноЛогическое значение, определяющее, является ли параметр переменной свободной оценки. Если вы хотите исправить значение параметра во время оценки, установите соответствующее Free значение в false. Для знаменателей значение Free для начального коэффициента, заданного как sys.Structure.Denominator.Free(1), всегда false (начальный коэффициент знаменателя всегда фиксирован к 1).sys.Structure.Denominator.Free = false фиксирует все коэффициенты знаменателя в sys к значениям, указанным в sys.Structure.Denominator.Value.
ШкалаШкала значения параметра. Алгоритм оценки не использует Scale. 
ИнформацияМассив структур, содержащий поля Label и Unit для хранения меток параметров и модулей. Задайте метки параметров и модулей как векторы символов.'Time'

Отклонение (ковариационная матрица) e инноваций модели, заданная в виде скаляра или матрицы.

  • SISO модели - Скаляр

  • Модель MIMO с выходами Ny - Ny -by- Ny матрица

Идентифицированная модель включает белый Гауссов шумовой компонент e (t). NoiseVariance - отклонение этого шумового компонента. Обычно функция оценки модели (такая как tfest) определяет это отклонение.

Это свойство доступно только для чтения.

Сводный отчет, который содержит информацию об опциях оценки и результатах для модели передаточной функции, полученной с помощью команд оценки, таких как tfest и impulseest. Использование Report для поиска оценочной информации для идентифицированной модели, включая:

  • Метод оценки

  • Опции оценки

  • Условия окончания поиска

  • Подгонка данных оценки и другие метрики качества

Если вы создаете модель по конструкции, содержимое Report нерелевантны.

sys = idtf([1 4],[1 20 5]);
sys.Report.OptionsUsed
ans =

     []

Если вы получаете модель с помощью команд оценки, поля Report содержат информацию о данных оценки, опциях и результатах.

load iddata2 z2;
sys = tfest(z2,3);
sys.Report.OptionsUsed
 InitializeMethod: 'iv'
     InitializeOptions: [1×1 struct]
      InitialCondition: 'auto'
               Display: 'off'
           InputOffset: []
          OutputOffset: []
    EstimateCovariance: 1
        Regularization: [1×1 struct]
          SearchMethod: 'auto'
         SearchOptions: [1×1 idoptions.search.identsolver]
       WeightingFilter: []
      EnforceStability: 0
          OutputWeight: []
              Advanced: [1×1 struct]

Для получения дополнительной информации об этом свойстве и о том, как его использовать, смотрите раздел Выходные аргументы соответствующей страницы с описанием команды оценки и отчета по оценке.

Входная задержка для каждого входного канала, заданная как скалярное значение или числовой вектор. Для систем непрерывного времени задайте задержки на входе в модуле времени, сохраненной в TimeUnit свойство. Для систем в дискретном времени задайте входные задержки в целочисленных множителях шага расчета Ts. Для примера установка InputDelay на 3 задает задержку в три шагов расчета.

Для системы с Nu входами установите InputDelay к Nu -by-1 вектору. Каждый элемент этого вектора является числовым значением, которое представляет входу задержку для соответствующего канала входа.

Можно также задать InputDelay к скалярному значению, чтобы применить ту же задержку ко всем каналам.

Оценка обрабатывает InputDelay как фиксированная константа модели. В оценке используется IODelay свойство для оценки временных задержек. Чтобы задать начальные значения и ограничения для оценки временных задержек, используйте sys.Structure.IODelay.

Для идентифицированных систем, таких как idtf, OutputDelay фиксируется в нуле.

Шаг расчета, заданный как один из следующих.

  • Модель в непрерывном времени - 0

  • Модель в дискретном времени с заданным временем дискретизации - положительная скалярная величина, представляющий период дискретизации, выраженный в модуле, заданной TimeUnit свойство модели

  • Модель в дискретном времени с неопределенным шагом расчета - -1

Изменение этого свойства не дискретизирует и не переопределяет модель. Использовать c2d и d2c для преобразования между представлениями непрерывного и дискретного времени. Использовать d2d для изменения шага расчета системы дискретного времени.

Модули измерения для временной переменной, шага расчета Ts, и любые задержки в модели, заданные как скаляр.

Изменение этого свойства не приводит к повторному сбору или преобразованию данных. Изменение свойства изменяет только интерпретацию существующих данных. Использовать chgTimeUnit для преобразования данных в различные временные модули.

Входные имена каналов, заданные как вектор символов или массив ячеек.

  • Модель с одним входом - Вектор символов, например 'controls'

  • Мультивход - Массив ячеек из символьных векторов

Кроме того, используйте автоматическое расширение вектора, чтобы назначить входные имена для мультивходов. Для примера, если sys является моделью с двумя входами, введите:

sys.InputName = 'controls';

Имена входа автоматически расширяются на {'controls(1)';'controls(2)'}.

Когда вы оцениваете модель, используя iddata data объектапрограммное обеспечение автоматически устанавливает InputName на data.InputName.

Можно использовать сокращённое обозначение u для ссылки на InputName свойство. Для примера, sys.u эквивалентно sys.InputName.

Можно использовать имена входных каналов несколькими способами, включая:

  • Идентифицировать каналы на отображении модели и графиках

  • Извлечение подсистем систем MIMO

  • Чтобы задать точки соединения при соединении моделей

Входные модули измерения канала, заданные как вектор символов или массив ячеек.

  • Модель с одним входом - Вектор символов

  • Мультивход - массив ячеек из символьных векторов

Использование InputUnit отслеживать модули входных сигналов. InputUnit не влияет на поведение системы.

Входные группы каналов, заданные как структура. The InputGroup свойство позволяет вам разделить входные каналы систем MIMO на группы, так что вы можете ссылаться на каждую группу по имени. В InputGroup структура, задать имена полей в имена групп и значения полей в входных каналах, принадлежащих каждой группе.

Для примера создайте вход группы с именем controls и noise которые включают входные каналы 1, 2 и 3, 5, соответственно. 

sys.InputGroup.controls = [1 2];
sys.InputGroup.noise = [3 5];

Затем можно извлечь подсистему из controls входы ко всем выходам с использованием следующего синтаксиса:

sys(:,'controls')

Выходы каналов, заданные как вектор символов или массив ячеек.

  • Модель с одним входом - Вектор символов, например 'measurements'

  • Мультивход - Массив ячеек из символьных векторов

Кроме того, используйте автоматическое расширение вектора, чтобы назначить имена выходов для мультивыходов. Для примера, если sys является двухвыпускной моделью, введите:

sys.OutputName = 'measurements';

Выходы данных автоматически расширяются на {'measurements(1)';'measurements(2)'}.

Когда вы оцениваете модель, используя iddata data объектапрограммное обеспечение автоматически устанавливает OutputName на data.OutputName.

Можно использовать сокращённое обозначение y для ссылки на OutputName свойство. Для примера, sys.y эквивалентно sys.OutputName.

Можно использовать имена выходных каналов несколькими способами, включая:

  • Идентифицировать каналы на отображении модели и графиках

  • Извлечение подсистем систем MIMO

  • Чтобы задать точки соединения при соединении моделей

Выход модулей канала, заданный как вектор символов или массив ячеек.

  • Модель с одним входом - Вектор символов, например 'seconds'

  • Мультивход - массив ячеек из символьных векторов

Использование OutputUnit отслеживать выход модулей сигнала. OutputUnit не влияет на поведение системы.

Выходные группы каналов, заданные как структура. The OutputGroup свойство позволяет вам разделить выходные каналы систем MIMO на группы и ссылаться на каждую группу по имени. В OutputGroup структура, задать имена полей в имена групп и значения полей в выходных каналах, принадлежащих каждой группе.

Для примера создайте выход группы с именем temperature и measurement которые включают выходные каналы 1 и 3, 5, соответственно.

sys.OutputGroup.temperature = [1];
sys.OutputGroup.measurement = [3 5];

Затем можно извлечь подсистему из всех входов в measurement выходы с использованием следующего синтаксиса:

sys('measurement',:)

Имя системы, заданное как вектор символов, например 'system_1'.

Любой текст, который вы хотите связать с системой, заданный как строка или массив ячеек из векторов символов. Свойство сохраняет любой тип данных, которые вы предоставляете. Для образца, если sys1 и sys2 являются динамические системы моделями, можно задать их Notes свойства следующим образом.

sys1.Notes = "sys1 has a string.";
sys2.Notes = 'sys2 has a character vector.';
sys1.Notes
sys2.Notes
ans = 

    "sys1 has a string."


ans =

    'sys2 has a character vector.'

Данные для связи с системой, заданные как любой тип данных MATLAB.

Сетка дискретизации для массивов моделей, заданная как структура.

Для массивов идентифицированных линейных (IDLTI) моделей, которые вы выводите путем выборки одной или нескольких независимых переменных, это свойство отслеживает значения переменных, сопоставленные с каждой моделью. Эта информация появляется при отображении или построении графика массива моделей. Используйте эту информацию для отслеживания результатов к независимым переменным.

Установите имена полей структуры данных в имена переменных выборки. Установите значения полей к выборочным значениям переменных, сопоставленным с каждой моделью в массиве. Все переменные выборки должны быть числовыми и скалярными, и все массивы выборочных значений должны совпадать с размерностями массива моделей.

Например, предположим, что вы собираете данные в различных рабочих точках системы. Можно идентифицировать модель для каждой рабочей точки отдельно, а затем сложить результаты в один системный массив. Можно пометить отдельные модели в массиве информацией о рабочей точке.

nominal_engine_rpm = [1000 5000 10000];
sys.SamplingGrid = struct('rpm', nominal_engine_rpm)

Здесь, sys - массив, содержащий три идентифицированные модели, полученные при 1000, 5000 и 10000 об/мин соответственно.

Для массивов моделей, которые вы генерируете путем линеаризации Simulink® моделируйте в нескольких значениях параметров или рабочих точках, программное обеспечение заполняет SamplingGrid автоматически со значениями переменных, соответствующими каждой записи в массиве.

Функции объекта

В целом любая функция, применимая к динамическим системным моделям, применима к idtf объект модели. Эти функции имеют четыре общих типа.

  • Функции, которые работают и возвращают idtf объекты модели позволяют вам преобразовывать и манипулировать idtf модели. Для образца:

    • Использовать merge для объединения предполагаемых idtf модели.

    • Использовать c2d для преобразования idtf от непрерывного до дискретного времени. Использовать d2c для преобразования idtf от дискретного до непрерывного времени.

  • Функции, которые выполняют аналитические и симуляционные функции на idtf объекты, такие как bode и sim

  • Функции, которые извлекают или интерпретируют информацию о модели, такие как advice и getpar

  • Функции, которые преобразуют idtf объекты в другой тип модели, например idpoly для временного интервала или idfrd для частотного диапазона

Следующие списки содержат репрезентативное подмножество функций, которые можно использовать с idtf модели.

расширить все

translatecovПереведите ковариацию параметра через операции преобразования моделей
setparУстановите атрибуты, такие как значения и границы параметров линейной модели
chgTimeUnitИзменение временных модулей динамической системы
d2dПовторная выборка модели в дискретном времени
d2cПреобразуйте модель из дискретного в непрерывное время
c2dПреобразуйте модель из непрерывной в дискретное время
mergeОбъедините оцененные модели

расширить все

simСимулируйте реакцию идентифицированной модели
predictСпрогнозируйте состояние и ковариацию ошибки расчета состояния на следующем временном шаге с помощью расширенного или сигма-точечного фильтра Калмана или фильтра частиц
compareСравните идентифицированный выход модели и измеренный выход
impulseГрафик импульсной характеристики динамической системы; данные импульсной характеристики
stepПереходный процесс динамической системы; переходные характеристики
bodeДиаграмма Боде частотной характеристики, или данные величины и фазы

расширить все

tfdataДоступ к данным передаточной функции
getДоступ к значениям свойств модели
getparПолучите атрибуты, такие как значения и границы параметров линейной модели
getcovПараметрическая ковариация идентифицированной модели
adviceАнализ и рекомендации для данных или предполагаемых линейных моделей

расширить все

idpolyПолиномиальная модель с идентифицируемыми параметрами
idssМодель пространства состояний с идентифицируемыми параметрами
idfrdДанные частотной характеристики или модель

Примеры

свернуть все

Открыть Live Script

Задайте передаточную функцию с одним входом и одним выходом (SISO) в непрерывном времени с оцениваемыми параметрами. Начальные значения передаточной функции задаются следующим уравнением:

G(s)=s+4s2+20s+5

num = [1 4];
den = [1 20 5];
G = idtf(num,den)
G =
 
      s + 4
  --------------
  s^2 + 20 s + 5
 
Continuous-time identified transfer function.

Parameterization:
   Number of poles: 2   Number of zeros: 1
   Number of free coefficients: 4
   Use "tfdata", "getpvec", "getcov" for parameters and their uncertainties.

Status:                                                         
Created by direct construction or transformation. Not estimated.

G является idtf модель. num и den задайте начальные значения коэффициентов полинома числителя и знаменателя в нисходящих степенях s. Коэффициенты числителя с начальными значениями 1 и 4 являются оценочными параметрами. Коэффициенты знаменателя с начальными значениями 20 и 5 также являются оценочными параметрами. Начальный коэффициент знаменателя всегда фиксируется к 1.

Можно использовать G задать начальную параметризацию для оценки с tfest.

Открыть Live Script

Задайте передаточную функцию SISO в непрерывном времени с известной задержкой на входе. Начальные значения передаточной функции задаются следующим уравнением:

G(s)=e-5.8s5s+5

Пометьте вход передаточной функции именем 'Voltage' и укажите входные модули как volt.

Используйте аргументы пары "имя-значение", чтобы задать задержку, входное имя и входные модули. 

num = 5;
den = [1 5];
input_delay = 5.8;
input_name = 'Voltage';
input_unit = 'volt';
G = idtf(num,den,'InputDelay',input_delay,...
         'InputName',input_name,'InputUnit',input_unit);

G является idtf модель. Можно использовать G задать начальную параметризацию для оценки с tfest. Если вы это делаете, моделируйте такие свойства, как InputDelay, InputName, и InputUnit применяются к предполагаемой модели. Процесс оценки обрабатывает InputDelay как фиксированное значение. Если вы хотите оценить задержку и задать начальное значение 5,8 с, используйте IODelay вместо этого свойство.

Открыть Live Script

Задайте передаточную функцию SISO в дискретном времени с оценочными параметрами. Начальные значения передаточной функции задаются следующим уравнением:

H(z)=z-0.1z+0.8

Задайте шаг расчета 0,2 секунды. 

num = [1 -0.1];
den = [1 0.8];
Ts = 0.2;
H = idtf(num,den,Ts);

num и den являются начальными значениями числителя и полиномиальных коэффициентов знаменателя. Для систем в дискретном времени задайте коэффициенты в возрастающих степенях z-1.

Ts задает шаг расчета для передаточной функции 0,2 секунды.

H является idtf модель. Числитель и коэффициенты знаменателя являются оценочными параметрами (кроме начального коэффициента знаменателя, который фиксирован на 1).

Открыть Live Script

Задайте передаточную функцию в дискретном времени, с двумя входами, с двумя выходами. Начальные значения передаточной функции MIMO заданы следующим уравнением:

H(z)=[1z+0.2zz+0.7-z+2z-0.33z+0.3]

Задайте шаг расчета 0,2 секунды. 

nums = {1,[1,0];[-1,2],3};
dens = {[1,0.2],[1,0.7];[1,-0.3],[1,0.3]};
Ts = 0.2;
H = idtf(nums,dens,Ts);

nums и dens задайте начальные значения коэффициентов в массивах ячеек. Каждая запись в массиве ячеек соответствует числителю или знаменателю передаточной функции одной пары вход-выход. Для примера - первая строка nums является {1,[1,0]}. Этот массив ячеек задает числители через первую строку передаточных функций в H. Точно так же первая строка dens, {[1,0.2],[1,0.7]}, задает знаменатели через первую строку H.

Ts задает шаг расчета для передаточной функции 0,2 секунды.

H является idtf модель. Все полиномиальные коэффициенты являются оценочными параметрами, за исключением начального коэффициента каждого полинома знаменателя. Эти коэффициенты всегда фиксированы на 1.

Открыть Live Script

Задайте следующую передаточную функцию в дискретном времени с точки зрения q^-1:

H(q-1)=1+0.4q-11+0.1q-1-0.3q-2

Задайте шаг расчета значение 0,1 секунды. 

num = [1 0.4];
den = [1 0.1 -0.3];
Ts = 0.1;
convention_variable = 'q^-1';
H = idtf(num,den,Ts,'Variable',convention_variable);

Используйте аргумент пары "имя-значение", чтобы задать переменную q^-1.

num и den являются числителем и полиномиальными коэффициентами знаменателя в возрастающих степенях q-1.

Ts задает шаг расчета для передаточной функции 0,1 секунды.

H является idtf модель.

Открыть Live Script

Задайте передаточную функцию с оценочными коэффициентами, начальное значение которых задается следующей статической матрицей усиления:

H(s)=[101110302]

M = [1 0 1; 1 1 0; 3 0 2];
H = idtf(M);

H является idtf модель, которая описывает три входа (Nu = 3), три выхода (Ny = 3) передаточная функция. Каждый канал ввода-вывода является оцениваемым статическим усилением. Начальные значения коэффициентов усиления задаются значениями в матрице M.

Открыть Live Script

Преобразуйте модель пространства состояний с идентифицируемыми параметрами в передаточную функцию с идентифицируемыми параметрами.

Преобразуйте следующую идентифицируемую модель пространства состояний в идентифицируемую передаточную функцию.

x∼(t)=[-0.200-0.3]x(t)+[-24]u(t)+[0.10.2]e(t)y(t)=[11]x(t)

A = [-0.2, 0; 0, -0.3];
B = [2;4];
C = [1, 1];
D = 0;
K = [0.1; 0.2];
sys0 = idss(A,B,C,D,K,'NoiseVariance',0.1);
sys = idtf(sys0);

A, B, C, D, и K являются матрицами, которые задают sys0, идентифицируемую модель пространства состояний с отклонением шума 0,1.

sys = idtf(sys0) создает idtf модели sys.

Открыть Live Script

Загрузите данные отклика системы во временной области z1.

load iddata1 z1;

Установите количество полюсов np на 2 и оцените передаточную функцию.

np = 2;
sys = tfest(z1,np);

sys является idtf модель, содержащая предполагаемую двухполюсную передаточную функцию.

Просмотрите коэффициенты числителя и знаменателя полученной оцененной модели sys.

sys.Numerator
ans = 1×2

    2.4554  176.9856


sys.Denominator
ans = 1×3

    1.0000    3.1625   23.1631

Чтобы просмотреть неопределенность в оценках числителя и знаменателя и другой информации, используйте tfdata.

Открыть Live Script

Создайте массив моделей передаточных функций с идентифицируемыми коэффициентами. Каждая передаточная функция в массиве имеет вид:

H(s)=as+a.

Начальное значение коэффициента a изменяется по массиву от 0,1 до 1,0 с шагами 0,1.

H = idtf(zeros(1,1,10));
for k = 1:10
    num = k/10;
    den = [1 k/10];
    H(:,:,k) = idtf(num,den);
end

Первая команда предварительно выделяет одномерный массив с 10 элементами H, и заполняет его пустым idtf модели.

Первые две размерности массива моделей являются выходом и входом размерностей. Оставшиеся размерности являются измерениями массива. H(:,:,k) представляет kth модель в массиве. Таким образом, for цикл заменяет kth запись в массиве с передаточной функцией, коэффициенты которой инициализированы с a=k/10.

См. также

| | | | | | | | |

Темы

Введенный в R2012a

Документация по System Identification Toolbox

Поддержка