pade

Приближение Padé модели с задержками

Синтаксис

[num,den] = pade(T,N)
pade(T,N)
sysx = pade(sys,N)
sysx = pade(sys,NU,NY,NINT)

Описание

pade аппроксимирует задержки рациональными моделями. Такие приближения полезны для эффектов с временной задержкой модели, таких как транспорт и задержки расчета в контексте систем непрерывного времени. Преобразование Лапласа задержки секунд T является exp (–sT). Эта экспоненциальная передаточная функция аппроксимирована рациональным использованием передаточной функции формулы приближения Padé [1].

[num,den] = pade(T,N) возвращает приближение Padé порядка N из непрерывного времени ввод-вывод задерживают exp (–sT) в форме передаточной функции. Векторы-строки num и den содержите числитель и коэффициенты знаменателя в убывающих степенях s. Оба - Nполиномы th-порядка.

Когда вызвано без выходных аргументов, pade(T,N) строит шаг и фазовые отклики Nth-порядок приближение Padé и сравнивает их с точными ответами модели с вводом-выводом, задерживает T. Обратите внимание на то, что приближение Padé имеет модульное усиление на всех частотах.

sysx = pade(sys,N) производит приближение без задержек sysx из непрерывной системы задержки sys. Все задержки заменяются их Nth-порядок приближение Padé. Смотрите Задержки Линейных систем для получения дополнительной информации о моделях с задержками.

sysx = pade(sys,NU,NY,NINT) задает независимые порядки приближения для каждого входа, выхода, и ввода-вывода или внутренней задержки. Здесь NU, NY, и NINT целочисленные массивы, таким образом что

  • NU вектор из порядков приближения для входного канала

  • NY вектор из порядков приближения для выходного канала

  • NINT порядок приближения для задержек ввода-вывода (модели TF или ZPK) или внутренних задержек (модели в пространстве состояний)

Можно использовать скалярные значения для NU, NY, или NINT задавать универсальный порядок приближения. Можно также установить некоторые записи NU, NY, или NINT к Inf предотвратить приближение соответствующих задержек.

Примеры

свернуть все

Вычислите третий порядок приближение Padé 0,1 вторых задержек ввода-вывода.

s = tf('s');
sys = exp(-0.1*s);    
sysx = pade(sys,3)
sysx =
 
  -s^3 + 120 s^2 - 6000 s + 1.2e05
  --------------------------------
  s^3 + 120 s^2 + 6000 s + 1.2e05
 
Continuous-time transfer function.

Здесь, sys представление динамической системы задержки точного времени 0.l с. sysx передаточная функция, которая аппроксимирует ту задержку.

Сравните время и частотные характеристики истинной задержки и ее приближения. Вызов pade команда без выходных аргументов генерирует графики сравнения. В этом случае первый аргумент к pade только величина задержки точного времени, а не динамическая система, представляющая задержку.

pade(0.1,3)

Figure contains 2 axes objects. Axes object 1 with title Pade approximation of order 3: step response comparison contains 2 objects of type line. These objects represent Pade approximation, Pure delay. Axes object 2 with title Phase response comparison contains 2 objects of type line.

Ограничения

Старшие приближения Padé производят передаточные функции с кластеризованными полюсами. Поскольку такие настройки полюса имеют тенденцию быть очень чувствительными к возмущениям, приближениям Padé с порядком N>10 должен избежаться.

Ссылки

[1] Golub, G. H. и К. Ф. ван Лоун, Матричные Расчеты, Johns Hopkins University Press, Балтимор, 1989, стр 557-558.

Представлено до R2006a
Для просмотра документации необходимо авторизоваться на сайте