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在自动控制中的应用新2皇冠

作者:admin 发布时间:2020-07-13 21:14

  正在主动操纵中的利用_数学_自然科学_专业原料。8.1 操纵器材箱中的LTI对象 ? 由6.4节可能看到,一个线性体系可能接纳四种不 同的措施举行描绘,每种措施又必要几个参数矩 阵,所以对体系举行移用和估计都很不简单。根 据软件工程中面向对象的思思

  8.1 操纵器材箱中的LTI对象 ? 由6.4节可能看到,一个线性体系可能接纳四种不 同的措施举行描绘,每种措施又必要几个参数矩 阵,所以对体系举行移用和估计都很不简单。根 据软件工程中面向对象的思思,MATLAB通过筑 立专用的数据构造类型,把线性时稳定体系的各 种模子封装成为联合的LTI(Linear Time Invariant)对象,它正在一个名称之下包括了该系 统的全盘属性,大大简单了体系的描绘和运算。 ? 这一节是本章的根底,假使会用原有操纵器材箱 的读者,也必需阅读这一节,本事职掌本章。 8.1.1 LTI对象的类型和属性 ? MATLAB操纵体系器材箱中规矩的LTI对象, 包括了以下三种子对象:ss对象、tf对象和 zpk对象,他们阔别与状况空间模子、新2皇冠转达 函数模子和零极增益模子相对应。每个对 象都具有其属性和措施,通过对象措施可 以存取或者扶植对象的属性值。 ? 这三种对象的合伙属性睹外8.1。除了具有 LTI的合伙的属性(即子对象可能经受父对 象的属性)外,还具有少少各自特有的属 性。 LTI对象的合伙属性 采样周期Ts:当体系为离散体系时,它给出了系 统的采样周期,Ts = 0或默认时示意体系为联贯 岁月体系,Ts = -1示意体系是离散体系,但它的 采样周期不决。 输入时延Td:仅春联贯岁月体系有用,其值为由 每个输入通道的输入时延构成的时延数组,默认 示意无输入时延。 输入变量名InputName和输出变量名OutputName 容许用户界说体系输入输出的名称,可默认。 申明Notes和用户数据Userdata用以存储模子的 其他讯息,常用于给出描绘模子的文本讯息,也 可能包括用户必要的轻易其他数据,可默认。 ? 三种对各象的L特T有I对属性象睹的外8特.2。有属性 ? 每一类对象只含有我方的属性,这些属性中绝大部 分前面已阐明过。num是6.4节中的f,den是6.4节 中的g,惟有Variable同属于前两类对象,它是用来 显示体系函数中频率变量的。默认时联贯体系为s, 离散体系为z,对DSP(数字信号处置)式转达函 数为z^1,p和q留给用户自行规矩。 ? ss对象的属性e用于“描绘状况空间模子”中左端 (导数端)的系数。正在圭臬状况空间模子中,它是 单元矩阵eye(n)。ss对象的属性StateName用于定 义状况空间模子中每个状况的名称。 8.1.2 LTI模子的创设 ? 各样LTI对象模子都可能通过一个相应函数来创设, 这种函数有五个,睹外8.3。 ? 个中dss和ss函数都天生状况空间模子(它包括了 描绘状况空间模子);filt函数天生的已经是转达 函数模子,它的存储变量仍是num,den,只是自 动取z1为显示变量,因而五种函数实践上天生的 已经是前面所说的三种对象模子。 ? 外8.3中所列的根基样子给出了最低局限应输入的 根基变元,这些变元后面还可能扩充对象的属性 参数。 1.8对.1象.3属性对提象取和属修性改的的方获法取睹和外8修.4 改 用get和set夂箢:这种措施可能看到模子中 存储的全盘属性并可对它们举行修削。 用单位阵列的探访措施提取单项属性和对 它孤单赋值(参阅4.8节). 加上8.1.1节中先容的用tf,zpk,ss等函数 从头天生体系。 因而共有了三种措施来扶植对象属性。 2.模子类型的参数转换和提取 第六章中采用转换夂箢:ss2tf,sstzp,tf2zp,tf2ss, zp2tf,zp2ss等。用这些夂箢时,输入变元中要键 入系数矩阵,不太简单。正在采用LTI模子往后,就不 再用这些夂箢来举行模子变换了,而用能直接移用 体系的LTI名称的夂箢来完毕这些转换。这些夂箢就 是dssdata,ssdata,tfdata和zpkdata,它们阔别用 来取得转换后的体系状况空间、转达函数和零极增 益参数。与ss,tf,zpk夂箢的差异正在于这些带data 的夂箢仅仅用来转换参数,但并不天生新的体系。 8.1.4 SISO-LTI模子的组合 ? 先假定两枢纽均为单输入单输出的体系SA和SB。 正在操纵体系器材箱里,合成体系的性格可能用下 列语句完毕。 两枢纽串联 S=series(SA,SB)或 S=SA*SB 两枢纽并联 S=parallel(SA,SB) 或 S=SA+SB A枢纽前向,B枢纽反应 S=feedback(SA,SB) 这几个函数曾经正在6.4节中先容过,正在这里利用时, 只消输入枢纽的名称,不必输入其参数矩阵。 串联零:将极HA增(s)和益H法B(s模)的零型极组增益合式的代入编程 H(s)=HA(s)HB(s)中,可能得知,合成体系的零极 点为A,B两体系零顶点的并集,即 z = [zA, zB];p = [pA, pB];k = kA*kB; 并联:将HA(s)和HB(s)的零极增益式代入 H(s)=HA(s)+HB(s)中,可能得知,合成体系的极 点为A,B两体系顶点的并集,即p=[pA,pB];但 其零点没有简便的示意式,只可把求出的f求根。 反应:从反应公式可能旁观到,合成体系的零点为 体系A的零点加体系B的顶点,即z = [zA, pB],其 顶点没有简便的示意式。 状况空间法模子组合的编程 串联:U=UA,Y=YB,YA=UB,正在A,B的状况方程 中,消去YA及UB,合成体系的状况方程可外为 X XA XB AX BU AA 0 0 AB XA X B BA 0 0 BB UA YA Y CB XB DBYA 所以,合成体系的状况方程系数矩阵为: A AA BBCA 0 AB , B BA BB DA C [DBCA ,CB ], D DA DB 状况空间法模子组合的编程 ? 并联:正在并联体系中,U=UA=


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