Discrete State-Space

Реализуйте дискретную систему в пространстве состояний

Библиотека:
Simulink/Дискретный

Описание

Поведение блоков для непустых матриц

Блок Discrete State-Space реализует систему, описанную

$\begin{matrix} x (n + 1) = A x (n) + B u (n) \\ y (n) = C x (n) + D u (n), \end{matrix}$

где u - вход, x - состояние, а y - выход. Матричные коэффициенты должны иметь эти характеристики, как показано на следующей схеме:

A должна быть n -by - n матрицей, где n - количество состояний.
B должна быть n -by - m матрица, где m - количество входов.
C должна быть r -by - n матрица, где r - количество выходов.
D должна быть r -by - m матрицей.

Блок принимает один вход и генерирует один выход. Ширина входного вектора является количеством столбцов в B и D матрицах. Ширина выходного вектора является количеством строк в C и D матрицах. Чтобы задать вектор начального состояния, используйте параметр Initial conditions.

Чтобы определить вектор или матрицу нулей для A, B, C, D, или Initial conditions, используют zeros функция.

Поведение блоков для пустых матриц

Когда матрицы A, B и C пусты (для примера, []), функциональность блока становится y(n) = Du(n). Если вектор Initial conditions также пуст, блок использует начальный нулевой вектор состояния.

Порты

Вход

расширить все

`Port_1` - Входной сигнал
скалярный вектор |

Входной вектор, где ширина равняется количеству столбцов в B и D матрицах. Для получения дополнительной информации см. Описание.

Совет

Для целочисленных и входных сигналов с фиксированной точкой используйте блок Fixed-Point State-Space.

Типы данных: single | double

Выход

расширить все

`Port_1` - Выходной вектор
скалярный вектор |

Выходной вектор с шириной, равной количеству строк в C и D матрицах. Для получения дополнительной информации см. Описание.

Типы данных: single | double

Параметры

расширить все

Главный

`A` - Матричный коэффициент A
`1` (по умолчанию) | скалярный вектор | | матрица

Задайте матричный коэффициент A, как вещественную n -by - n матрицу, где n - количество состояний. Для получения дополнительной информации о матричных коэффициентах см. Описание.

Программное использование

Параметры блоков: A

Тип: Вектор символов

Значения: скаляр | вектор | матрица

По умолчанию: '1'

`B` - Матричный коэффициент B
`1` (по умолчанию) | скалярный вектор | | матрица

Задайте матричный коэффициент B, как вещественная n -by - m матрица, где n - количество состояний, а m - количество входов. Для получения дополнительной информации о матричных коэффициентах см. Описание.

Программное использование

Параметры блоков: B

Тип: Вектор символов

Значения: скаляр | вектор | матрица

По умолчанию: '1'

`C` - Матричный коэффициент, C
`1` (по умолчанию) | скалярный вектор | | матрица

Задайте C матричного коэффициента как матрицу с реальным r -by n, где r - количество выходов, а n - количество состояний. Для получения дополнительной информации о матричных коэффициентах см. Описание.

Программное использование

Параметры блоков: C

Тип: Вектор символов

Значения: скаляр | вектор | матрица

По умолчанию: '1'

`D` - Матричный коэффициент, D
`1` (по умолчанию) | скалярный вектор | | матрица

Задайте D матричного коэффициента как матрицу с реальным r -by m, где r - количество выходов, а m - количество входов. Для получения дополнительной информации о матричных коэффициентах см. Описание.

Программное использование

Параметры блоков: D

Тип: Вектор символов

Значения: скаляр | вектор | матрица

По умолчанию: '1'

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

Задайте начальный вектор состояния в виде скаляра или вектора. Вектор начального состояния не может включать inf или NaN значения.

Программное использование

Параметры блоков: InitialCondition

Тип: Вектор символов

Значения: скаляр | вектор

По умолчанию: '0'

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

Задайте временной интервал между выборками. См. «Задание шага расчета».

Программное использование

Параметры блоков: SampleTime

Тип: Вектор символов

Значения: скаляр | вектор

По умолчанию: '-1'

Атрибуты состояния

`State name` - Уникальное имя для состояния блока
`''` (по умолчанию) | алфавитно-цифровую строку

Используйте этот параметр, чтобы присвоить уникальное имя состоянию блока. Значение по умолчанию является ' '. Когда это поле не заполнено, имя не присваивается. При использовании этого параметра запоминайте следующие факторы:

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

Этот параметр включает State name must resolve to Simulink signal object при нажатии кнопки Apply.

Для получения дополнительной информации смотрите Строение Генерации кода C для Элементов Интерфейса Модели (Simulink Coder).

Программное использование

Параметры блоков: StateName

Тип: Вектор символов

Значения: уникальное имя

По умолчанию: ''

`State name must resolve to Simulink signal object` - Требуется разрешение имен состояний для объекта сигнала
`off` (по умолчанию) | `on`

Установите этот флажок, чтобы потребовать, чтобы имя состояния разрешилось в Simulink^® объект сигнала.

Зависимости

Чтобы включить этот параметр, задайте значение для State name. Этот параметр появляется только, если вы задаете значение параметра конфигурации модели Signal resolution отличное от None.

Установка этого флажка отключает Code generation storage class.

Программное использование

Параметры блоков: StateMustResolveToSignalObject

Тип: Вектор символов

Значения: 'off' | 'on'

По умолчанию: 'off'

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

Выберите пользовательский пакет класса памяти путем выбора класса объекта сигнала, заданного целевым пакетом. Например, применить пользовательские классы памяти из встроенного пакета mpt, выберите mpt.Signal. Если вы не используете цель генерации кода на основе ERT с Embedded Coder^®пользовательские классы памяти не влияют на сгенерированный код.

Чтобы использовать пакет класса памяти, отличный от пакета Simulink, необходимо загрузить пакет в словарь Embedded Coder Dictionary модели. Смотрите Загрузку пакетов класса памяти в словарь встраиваемого кодера (Embedded Coder).

Для получения информации о конфигурировании данных моделей с помощью классов памяти смотрите Строение Генерации кода C для Элементов Интерфейса Модели (Embedded Coder). Для получения дополнительной информации о пользовательских классах классов памяти раздел Организация данных в структуры в Сгенерированном коде (Embedded Coder).

Программное использование

Параметры блоков: StateSignalObject

Тип: Вектор символов

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

По умолчанию: 'Simulink.Signal'

`Code generation storage class` - класс памяти состояний 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 памяти состояний для генерации кода.

Auto - соответствующий класс памяти для состояний, которые не должны взаимодействовать с внешним кодом.
StorageClass применяет класс памяти или пользовательский класс памяти, выбранный из списка. Для получения информации о классах памяти смотрите Строение Генерации кода C для Элементов Интерфейса Модели (Simulink Coder). Для получения дополнительной информации о пользовательских классах памяти смотрите Организовать данные параметра в структуру при помощи класса Struct Storage Class (Embedded Coder).

Используйте Signal object class, чтобы выбрать пользовательские классы памяти из пакета, отличного от Simulink.

Зависимости

Чтобы включить этот параметр, задайте значение для State name.

Программное использование

Параметры блоков: StateStorageClass

Тип: Вектор символов

По умолчанию: 'Auto'

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

Укажите классификатор типа хранилища, например const или volatile.

Примечание

TypeQualifier будет удалено в следующем релизе. Чтобы применить проверку типа хранилища к данным, используйте пользовательские классы памяти и разделы памяти. Если вы не используете цель генерации кода на основе ERT с Embedded Coder, пользовательские классы памяти и разделы памяти не влияют на сгенерированный код.

Во время симуляции блок использует следующие значения:

Начальное значение объекта сигнала, которому разрешено имя состояния
Минимальное и Максимальное значения объекта сигнала

Для получения дополнительной информации см. раздел Объекты данных.

Зависимости

Чтобы включить этот параметр, установите Code generation storage class равным ExportedGlobal, ImportedExtern, ImportedExternPointer, или Model default. Этот параметр скрыт, если вы ранее не установили его значение.

Программное использование

Параметры блоков: RTWStateStorageTypeQualifier

Тип: Вектор символов

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

По умолчанию: ''

Примеры моделей

Инвертированный маятник с анимацией

Моделируйте инвертированный маятник. Анимация создается с помощью MATLAB ® Дескриптивная Графика ®. Блок анимации является маскированной S-функцией. Для получения дополнительной информации используйте контекстное меню, чтобы просмотреть маску блока анимации и открыть S-функцию для редактирования.

Откройте модель

Пространство состояний с фиксированной точкой

Выборочные реализации реализаций пространства состояний с фиксированной точкой с сопоставлением с реализациями с плавающей точкой.

Характеристики блоков

Типы данных	`double` \| `single`
Прямое сквозное соединение	`yes`
Многомерные сигналы	`no`
Сигналы переменного размера	`no`
Обнаружение пересечения нулем	`no`

Расширенные возможности

Генерация кода C/C + +
Сгенерируйте код C и C++ с помощью Coder™ Simulink ®

Сгенерированный код опирается на memcpy или memset функции (string.h) при определенные обстоятельства.

Документация

Discrete State-Space

Описание

Поведение блоков для непустых матриц

Поведение блоков для пустых матриц

Порты

Вход

Port_1 - Входной сигнал скалярный вектор |

Выход

Port_1 - Выходной вектор скалярный вектор |

Параметры

Главный

A - Матричный коэффициент A 1 (по умолчанию) | скалярный вектор | | матрица

Программное использование

B - Матричный коэффициент B 1 (по умолчанию) | скалярный вектор | | матрица

Программное использование

C - Матричный коэффициент, C 1 (по умолчанию) | скалярный вектор | | матрица

Программное использование

D - Матричный коэффициент, D 1 (по умолчанию) | скалярный вектор | | матрица

Программное использование

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

Программное использование

Sample time (–1 for inherited) - Интервал между выборками -1 (по умолчанию) | скалярный вектор |

Программное использование

Атрибуты состояния

State name - Уникальное имя для состояния блока '' (по умолчанию) | алфавитно-цифровую строку

Программное использование

State name must resolve to Simulink signal object - Требуется разрешение имен состояний для объекта сигнала off (по умолчанию) | on

Зависимости

Программное использование

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

Программное использование

Зависимости

Программное использование

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

Зависимости

Программное использование

Примеры моделей

Инвертированный маятник с анимацией

Пространство состояний с фиксированной точкой

Характеристики блоков

Расширенные возможности

Генерация кода C/C + + Сгенерируйте код C и C++ с помощью Coder™ Simulink ®

Генерация кода ПЛК Сгенерируйте структурированный текстовый код с помощью Coder™ Simulink ® PLC

См. также

Темы

Документация Simulink

Поддержка

`Port_1` - Входной сигнал
скалярный вектор |

`Port_1` - Выходной вектор
скалярный вектор |

`A` - Матричный коэффициент A
`1` (по умолчанию) | скалярный вектор | | матрица

`B` - Матричный коэффициент B
`1` (по умолчанию) | скалярный вектор | | матрица

`C` - Матричный коэффициент, C
`1` (по умолчанию) | скалярный вектор | | матрица

`D` - Матричный коэффициент, D
`1` (по умолчанию) | скалярный вектор | | матрица

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

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

`State name` - Уникальное имя для состояния блока
`''` (по умолчанию) | алфавитно-цифровую строку

`State name must resolve to Simulink signal object` - Требуется разрешение имен состояний для объекта сигнала
`off` (по умолчанию) | `on`

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

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

Генерация кода C/C + +
Сгенерируйте код C и C++ с помощью Coder™ Simulink ®

Генерация кода ПЛК
Сгенерируйте структурированный текстовый код с помощью Coder™ Simulink ® PLC