khảo sát ứng dụng MATLAB trong điều khiển tự động, chương 14

Xác định hàm truyền hay hệ thống không gian trạng thái: nhập các hệ số số của tử số và mẫu số mỗi hàm truyền sử dụng tên biến n1, n2, n3, …, và d1, d2, d3,… hoặc nhập ma trận (A,B,C,D) sử dụng tên biến a1, b1, c1, d1; a2, b2, c2, d2; a3, b3, c3, d3,… c.2) Xây dựng mô hình không gian trạng thái chưa nối: hình thành mô hình bao gồm tất cả hàm truyền chưa được kết nối. Điều này được thực hiện bằng cách lặp đi lặp lại lệnh append cho các khối không gian...
Nội dung trích xuất từ tài liệu:
khảo sát ứng dụng MATLAB trong điều khiển tự động, chương 14 Chương 14: NHãM LÖNH X©Y DùNG M« H×NH (Model Building) 1. LÖnh APPEND a) C«ng dông: KÕt hîp ®éng häc 2 hÖ thèng kh«ng gian tr¹ng th¸i. b) Có ph¸p: [a,b,c,d] = append(a1,b1,c1,d1,a2,b2,c2,d2) c) Gi¶i thÝch: LÖnh append kÕt nèi ®éng häc 2 hÖ thèng kh«ng gian tr¹ng HÖ thèng ®· kÕt nèi u1 y1 System1 u2 y2 System1 th¸i t¹o thµnh 1 hÖ thèng chung. [a,b,c,d] = append(a1,b1,c1,d1,a2,b2,c2,d2) t¹o ra hÖ thèng kh«ng gian tr¹ng th¸i kÕt hîp bao gåm hÖ thèng 1 vµ hÖ thèng 2. HÖ thèng nhËn ®-îc lµ:  .   A 0   x  B 0  u   x1    1 . 1 1 1  x    0 B  u  x 2   0 A2   2     2  2  y1  C1 0   x1  D1 0  u1   y    0 C  x    0 D  u   2  2  2  2  2 d) VÝ dô 1: Cho 2 hÖ kh«ng gian tr¹ng th¸i  .  1 1   x1  1   x.1     x   2  1  x   0 u   2    (HÖ I)  2    x1   y  2 4    1 u   x2     4 3  x1  1  x.1     x   1 0   x   0  u   2   (HÖ II)  2    x1   y  4  2    0 u   x2  KÕt nèi 2 hÖ kh«ng gian tr¹ng th¸i trªn ®Ó t¹o ra mét hÖ kh«ng gian tr¹ng th¸i kÕt hîp. a1 = [1 1;2 -1]; b1 = [1; 0]; c1 = [2 4]; d1 = [1]; a2 = [4 3;1 0]; b2 = [1; 0]; c2 = [4 -2]; d2 = [0]; [a,b,c,d] = append(a1,b1,c1,d1,a2,b2,c2,d2) a= 1 1 0 0 2 -1 0 0 0 0 4 3 0 0 1 0 b= 1 0 0 0 0 1 0 0 c= 2 4 0 0 0 0 4 -2 d= 1 0 0 0 VÝ dô 2: TrÝch tõ VÝ dô 3.12 s¸ch ‘øng dông Matlab trong ®iÒu khiÓn tù ®éng’ t¸c gi¶ NguyÔn V¨n gi¸p. Vµ ®-îc viÕt bëi file.m %KET NOI HAI HE THONG SONG SONG a=[1 2 3;4 5 6;7 8 9]; b=[3 4;4 5;7 9]; c=[0 0 1]; d=[0 0]; e=[1 9 3;4 5 6;7 8 7]; f=[2 4;4 6;7 9]; g=[0 1 1]; h=[0 0]; [A,B,C,D]= append(a,b,c,d,e,f,g,h) KÕt qu¶: A= 1 2 3 0 0 0 4 5 6 0 0 0 7 8 9 0 0 0 0 0 0 1 9 3 0 0 0 4 5 6 0 0 0 7 8 7 B= 3 4 0 0 4 5 0 0 7 9 0 0 0 0 2 4 0 0 4 6 0 0 7 9 C= 0 0 1 0 0 0 0 0 0 0 1 1 D= 0 0 0 0 0 0 0 0 2. LÖnh AUSTATE a) C«ng dông: Thªm vµo hÖ kh«ng gian tr¹ng th¸i c¸c ngâ ra. b) Có ph¸p: [ab,bb,cb,db] = austate(a,b,c,d) c) Gi¶i thÝch: . [ab,bb,cb,db] = austate(a,b,c,d) t¹o ra mét hÖ kh«ng gian tr¹ng th¸i míi vµ sè ngâ vµo b»ng sè ngâ vµo hÖ ban ®Çu nh-ng sè ngâ ra nhiÒu h¬n. KÕt qu¶ ta ®-îc hÖ thèng sau: . x = Ax + Bu  y  C   D x   1  x   0  u (1.2)       d) VÝ dô: Cho hÖ kh«ng gian tr¹ng th¸i cã: a= b= c= d= 4 5 3 2 1 3 1 2 6 7 6 1 2 4 3 4 Dïng lÖnh: [ab,bb,cb,db] = augstate(a,b,c,d) ta ®-îc hÖ míi nh- hÖ (1.2) cã: ab = bb = 1 2 4 5 3 4 6 7 cb = db = 1 3 3 2 2 4 6 1 1 0 0 0 0 1 0 0 3. LÖnh BLKBUILD, CONNECT a) C«ng dông: ChuyÓn s¬ ®å khèi thµnh m« h×nh kh«ng gian tr¹ng th¸i. b) Có ph¸p: blkbuild [aa,bb,cc,dd] = connect(a,b,c,d,Q,inputs,outputs) c) Gi¶i thÝch: [aa,bb,cc,dd] = connect(a,b,c,d,Q,inputs,outputs) t¹o ra c¸c ma trËn m« h×nh kh«ng gian tr¹ng th¸i (ac,bc.cc,dc) cña hÖ thèng trong s¬ ®å khèi, c¸c ma trËn (a,b,c,d) vµ ma trËn Q (ma trËn cho biÕt sù kÕt nèi bªn trong hÖ thèng). Vector inputs vµ outputs dïng ®Ó chän c¸c ngâ vµo vµ ngâ ra sau cïng cho hÖ thèng (ac,bc,cc,dc). ViÖc thùc hiÖn x©y dùng m« h×nh dïng lÖnh connect ®-îc thùc hiÖn qua c¸c b-íc: c.1) X¸c ®Þnh hµm truyÒn hay hÖ thèng kh«ng gian tr¹ng th¸i: nhËp c¸c hÖ sè sè cña tö sè vµ mÉu sè mçi hµm truyÒn sö dông tªn biÕn n1, n2, n3, …, vµ d1, d2, d3,… hoÆc nhËp ma trËn (A,B,C,D) sö dông tªn biÕn a1, b1, c1, d1; a2, b2, c2, d2; a3, b3, c3, d3,… c.2) X©y dùng m« h×nh kh«ng gian tr¹ng th¸i ch-a nèi: h×nh thµnh m« h×nh bao gåm tÊt c¶ hµm truyÒn ch-a ®-îc kÕt nèi. §iÒu nµy ®-îc thùc hiÖn b»ng c¸ch lÆp ®i lÆp l¹i lÖnh append cho c¸c khèi kh«ng gian tr¹ng th¸i hay tf2ss vµ append cho c¸c khèi hµm truyÒn. tf2ss cã thÓ chuyÓn mçi khèi thµnh hÖ kh«ng gian tr¹ng th¸i nhá sau ®ã dïng lÖnh append ®Ó tËp hîp c¸c khèi nhá thµnh mét m« h×nh hoµn chØnh. c.3) ChØ ra c¸c kÕt nèi bªn trong: x¸c ®Þnh ma trËn Q chØ ra c¸ch kÕt nèi c¸c khèi cña ...