Моделируйте линейную систему передаточной функцией
Simulink/Непрерывный
Блок Transfer Fcn моделирует линейную систему передаточной функцией переменной Laplace-domain s. Блок может моделировать системы single-input single-output (SISO) и single-input multiple-output (SIMO).
Блок Transfer Fcn принимает следующие условия:
Передаточная функция имеет вид
где u и y являются системными входами и выходами, соответственно, nn и nd являются количеством коэффициентов числителя и знаменателя, соответственно. num(s) и den(s) содержат коэффициенты числителя и знаменателя в нисходящих степенях s.
Порядок знаменателя должен быть больше или равен порядку числителя.
Для системы с несколькими выходами все передаточные функции имеют один и тот же знаменатель, а все числители имеют одинаковый порядок.
Для системы с одним выходом входные и выходные параметры блока являются скалярными сигналами временной области. Чтобы смоделировать эту систему:
Введите вектор для коэффициентов числителя передаточной функции в поле Numerator coefficients.
Введите вектор коэффициентов знаменателя передаточной функции в поле Denominator coefficients.
Для системы с несколькими выходами блочный вход является скаляром, а выходной - вектором, где каждый элемент является выходом системы. Чтобы смоделировать эту систему:
Введите матрицу в поле Numerator coefficients.
Каждая строка этой матрицы содержит коэффициенты числителя передаточной функции, которая определяет один из выходов блока.
Введите вектор коэффициентов знаменателя, общих для всех передаточных функций системы, в поле Denominator coefficients.
Передаточная функция описывает отношение между входом и выходом в области Лапласа (частота). В частности, это определяется как преобразование Лапласа отклика (выхода) системы с нулевыми начальными условиями на импульсный вход.
Операции, такие как умножение и деление передаточных функций, зависят от нулевого начального состояния. Например, можно разложить одну сложную передаточную функцию на серию более простых передаточных функций. Примените их последовательно, чтобы получить ответ, эквивалентный ответу исходной передаточной функции. Это будет неправильно, если одна из передаточных функций принимает ненулевое начальное состояние. Кроме того, передаточная функция имеет бесконечно много реализаций во временном интервале, большинство состояний которых не имеют никакого физического смысла.
По этим причинам Simulink® задает нулевые начальные условия блока Transfer Fcn. Чтобы задать начальные условия для заданной передаточной функции, преобразуйте передаточную функцию в ее управляемую, каноническую реализацию в пространстве состояний с помощью tf2ss . Затем используйте блок State-Space. The tf2ss утилита обеспечивает A, B, C, и D матрицы для системы.
Для получения дополнительной информации введите help tf2ss или см. документацию по Control System Toolbox™.
Блок Transfer Fcn отображает передаточную функцию в зависимости от того, как вы задаете параметры числителя и знаменателя.
Если вы задаете каждый параметр как выражение или вектор, блок показывает передаточную функцию с заданными коэффициентами и степенями s. Если вы задаете переменную в круглых скобках, блок оценивает переменную.
Для примера, если вы задаете Numerator coefficients как [3,2,1] и Denominator coefficients как (den), где den является [7,5,3,1], блок выглядит следующим образом:
Если вы задаете каждый параметр как переменную, блок показывает имя переменной с последующим (s).
Для примера, если вы задаете Numerator coefficients как num и Denominator coefficients как den, блок выглядит следующим образом:
Типы данных |
|
Прямое сквозное соединение |
|
Многомерные сигналы |
|
Сигналы переменного размера |
|
Обнаружение пересечения нулем |
|
