氏族
广义状态空间模型
描述
广义状态空间(氏族)模型是包含可调参数或组件的状态空间模型。氏族当您将数值型LTI模型与包含可调组件(控制设计块)的模型相结合时，就会产生模型。有关数字LTI模型和控件设计块的更多信息，请参见带可调系数的模型．
可以使用广义状态空间模型来表示混合了固定组件和可调组件的控制系统。将广义状态空间模型用于控制设计任务，如参数研究和参数调优命令，如系统和loopune.．
建造
构建一个氏族模型：
转换任何数字LTI模型，控制设计块，或
单反调谐器（万博1manbetxSimulink控制设计）界面（需要万博1manbetx®控制设计™）， 例如，sys,氏族表格使用：gensys =一族(系统)
当
sys是一个单反调谐器界面，gensys包含此接口中指定的所有可调块和分析点。计算特定I / O传输函数的可调模型，调用getIOTransfer (gensys,)．在这里,在和出是有趣的分析点。(使用getPoints(系统)要获取分析点的完整列表。）类似地，计算特定开环传输功能的可调模型，使用getLoopTransfer (gensys loc)．在这里,疯狂的是分析的重点。
特性
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包含广义LTI模型或广义矩阵中包含的控制设计块的结构。的字段名 您可以使用点表示法更改这些控制设计块的某些属性。例如，如果广义LTI模型或广义矩阵 M.a.Value=-1； |
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状态空间矩阵对可调和不确定参数的依赖关系，存储为广义矩阵( 这些属性模型状态空间矩阵对静态控制设计块的依赖性， 当相应的状态空间矩阵不依赖于任何静态控制设计块时，这些属性将评估为双矩阵。 例如，请参见状态空间矩阵对参数的依赖性． |
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E矩阵，当广义状态空间方程是隐式时，存储为双矩阵。的值 |
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州名，存储为以下形式之一:
您可以将州名分配给 违约： |
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状态单元标签，存储为下列之一:
您可以将状态单位分配给a 违约： |
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矢量存储内部延迟。 例如，当关闭带有延迟的系统的反馈回路时，或串联或并联延迟的系统时，会出现内部延迟。有关内部延迟的更多信息，请参见带时滞的闭环反馈． 对于连续时间模型，内部延迟以 您可以修改内部延迟的值。但是，中的条目数 |
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每个输入通道的输入延迟，指定为标量值或数字向量。对于连续时间系统，请在存储在中的时间单位中指定输入延迟 对于具有 你也可以设置 违约：0 |
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输出延迟。 对于具有 违约：0对于所有输出通道 |
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采样时间。对于连续时间模型， 更改此属性不会对模型进行离散化或重新采样。 违约： |
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单位为时间变量，即样本时间
更改此属性对其他属性没有影响，因此更改整体系统行为。使用 违约： |
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输入通道名称，指定为以下名称之一：
或者，使用自动向量展开为多输入模型指定输入名称。例如，如果 sys.InputName ='控件'; 输入名称自动展开为 你可以使用速记符号 输入通道名称有多种用途，包括：
违约： |
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输入通道单位，指定为以下之一：
使用 违约： |
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输入通道组。这个 sys.InputGroup.controls = [1 2];sys.InputGroup.noise = [3 5]; 创建名为的输入组 sys（：，'controls'） 违约：没有字段的结构体 |
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输出通道名称，指定为以下任意一个:
或者，使用自动向量展开为多输出模型指定输出名称。例如，如果 sys.OutputName=‘测量’； 输出名称自动展开为 你可以使用速记符号 输出通道名称有几种用途，包括:
违约： |
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输出通道单位，指定为下列单位之一:
使用 违约： |
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输出通道组。这个 sys.OutputGroup.temperature = [1];sys.InputGroup.measurement = [3 5]; 创建名为 SYS（'测量'，:) 违约：没有字段的结构体 |
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系统名，指定为字符向量。例如, 违约： |
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希望与系统关联的任何文本，存储为字符串或字符向量单元格数组。该属性存储您提供的任何数据类型。例如,如果 sys1.notes =“sys1有一个字符串。”；sys2.notes ='sys2有一个字符矢量。'；sys1。笔记sys2.笔记 ans=“sys1有一个字符串。”ans=“sys2有一个字符向量。” 违约： |
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要与系统关联的任何类型的数据，指定为任何MATLAB®数据类型。 违约： |
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为模型数组采样网格，指定为数据结构。 对于通过采样一个或多个独立变量而派生的模型数组，此属性跟踪与数组中每个模型关联的变量值。当您显示或绘制模型数组时，将显示此信息。使用此信息将结果追踪到独立变量。 将数据结构的字段名设置为抽样变量的名称。将字段值设置为与数组中每个模型相关联的采样变量值。所有抽样变量都应该是数值和标量值，所有抽样值的数组都应该与模型数组的维数相匹配。 例如，假设你创建了一个11乘1的线性模型数组， sysarr.samplinggrid = struct（'时间'0:10)
类似地，假设你创建了一个6乘9的模型数组， [zeta，w] = ndgrid（ 当你展示时 M m（：，：，1,1）[zeta = 0.3，w = 5] = 25 ------------- S ^ 2 + 3 s + 25 m（:, :,：2，1）[Zeta = 0.35，w = 5] = 25 --------------- S ^ 2 + 3.5 s + 25 ... 对于通过在多个参数值或操作点来实现的模拟模型生成的模型阵列，软件填充万博1manbetx 违约： |
例子
可调谐低通滤波器
在本例中，您将创建一个带有一个可调参数的低通滤波器A.:
由于分子和分母系数tunableTF块是独立的，不能使用tunableTF代表F．相反，构造F使用可调谐real parameter对象雷普．
创建一个实际的可调参数，初始值为10.．
a = REAMP（'一种'，10）
取值范围:10最小值:-Inf最大值:Inf Free: 1实标量参数。
使用TF.创建可调低通滤波器的步骤F．
分子= a;分母= [1，a];f = TF（分子，分母）
F =广义连续时间状态空间模型，具有1个输出、1个输入、1个状态和以下块:a:标量参数，2次出现。输入“ss(F)”查看当前值，输入“get(F)”查看所有属性，输入“F. blocks”与块进行交互。
F是一个氏族对象，该对象具有可调参数A.在它块财产。你可以连接F与其他可调或数值模型，以创建更复杂的控制系统模型。例如，请参见控制系统与可调组件．
创建带有固定和可调参数的状态空间模型
此示例演示如何创建状态空间氏族具有固定和可调参数的模型。
在哪里A.和B是可调参数，其初始值为－1和3.分别地
使用雷普．
a = REAMP（'一种'，-1）;b = REAMP（'B'3);
使用代数表达式定义广义矩阵A.和B．
A = [1 A +b;0 A *b];
A.是一个广义矩阵，其块属性包含A.和B．初始价值A.是[1 2;0 -3]，从A.和B．
创建固定值的状态空间矩阵。
B = [-3.0, 1.5];C = [0.3 0];D = 0;
使用SS.创建状态空间模型。
sys = ss（a，b，c，d）
sys =广义连续时间状态空间模型，具有1个输出、1个输入、2个状态和以下块:a:标量参数，2次出现。b:标量参数，2次。输入“ss(sys)”查看当前值，输入“get(sys)”查看所有属性，输入“sys. sys”查看当前值。与积木互动。
sys为广义LTI模型(氏族)参数可调A.和B．
具有数字和可调组件的控制系统模型
这个例子展示了如何创建一个控制系统的可调谐模型，该控制系统具有固定的设备和传感器动态以及可调谐的控制组件。
考虑下图的控制系统。
假设植物反应是 ，传感器动力学模型为 ．控制器 是可调PID控制器，预滤器 是一个具有可调参数的低通滤波器，A.．
创建代表工厂和传感器动态的模型。由于植物和传感器动态是固定的，因此使用数字LTI模型表示它们。
G = zpk ([], [1], 1);S = tf(5，[1 4]);
要模拟可调组件，请使用控制设计块。创建控制器的可调表示C．
C = tunablePID ('C','PID');
C是一个可调PID对象，它是具有预定义比例 - 积分 - 衍生（PID）结构的控制设计块。
创建过滤器的模型 使用一个可调参数。
a = REAMP（'一种'，10）;f = tf（a，[1 a]）;
A.是一个雷普初始值为10的(实可调参数)对象。使用A.作为一个系数TF.创造可调调整氏族模型对象F．
互连模型以构造完整的闭环响应的模型R到Y．
T=反馈（G*C，S）*F
T =具有1个输出，1个输入，5个状态和以下块的通用连续时间 - 空间模型：C：可调PID控制器，1个出现。答：标量参数，2个出现。键入“ss（t）”以查看当前值，“get（t）”以查看所有属性，以及“t.blocks”与块交互。
T是一个氏族模型对象。与仅连接数值型LTI模型形成的聚合模型相比，T跟踪控制系统的可调元素。可调谐元素存储在块财产的财产氏族模型对象。的可调元素T．
t.blocks.
ans =结构体字段:C：[1x1调谐化] A：[1x1 Realp]
当你创建氏族具有可调组件的控制系统的模型，您可以使用调整命令，例如系统调整自由参数以满足指定的设计要求。
广义状态空间模型中的轨迹状态名
创建一个氏族带有标记的州名的模型。为此，请在连接组件LTI模型之前标记它们的状态。例如，连接一个双状态固定系数的对象模型和一个单状态可调控制器。
A=[-1-1；1 0]; B=[1；0]; C=[01]；D=0；G=ss（A，B，C，D）；G.StateName={'pstate1',“Pstate2”};C =可调参数('C', 1, 1, 1);L = G * C;
这个氏族模型L保留创建它的组件的状态名称。因为您未将状态名称分配给可调谐组件C，软件会自动这么做。检查的州名L确认他们。
L.StateName
ans =3 x1细胞{'pstate1'} {'pstate2'} {'c.x1'}
自动分配用于控制设计块的状态名称允许您跟踪广义模型中的哪些状态由可调组件贡献。
当您转换A时，也会保留状态名称氏族模型为固定系数状态空间模型。确认,将L到SS.形式。
Lfixed = ss(左);Lfixed。stateName
ans =3 x1细胞{'pstate1'} {'pstate2'} {'c.x1'}
状态单元标签，存储在组织财产的财产氏族模仿，表现相似。
状态空间矩阵对参数的依赖性
创建一个具有可调参数的广义模型，并检查A.矩阵。要做到这一点，检查A.广义模型的性质。
G=tf（1[110]）；k=realp(“k”1);F = tf(k，[1 k]);L1 = G * F;L1。A.
ans = 2行2列的广义矩阵，有以下块:k:标量参数，2次出现。输入"double(ans)"查看当前值，"get(ans)"查看所有属性，输入"ans. blocks "与块交互。
这个A.属性是一个广义矩阵，保留对真实可调参数的依赖性K．状态空间矩阵属性A.,B,C,D只保留对静态参数的依赖关系。当氏族模型具有动态控制设计块，这些块设置为其当前值，用于评估状态空间矩阵属性。例如，检查A.A的矩阵属性氏族具有可调PI块的模型。
C = tunablePID ('C','pi');l2 = g * c;L2.A.
ans =2×2-10.0000 0.0010 0 0
这里，这个A.矩阵存储为双矩阵，其值为A.当前值的矩阵L2．
L2cur = ss (L2);L2cur。A.
ans =2×2-10.0000 0.0010 0 0
此外，提取状态空间矩阵ssdata将所有控制设计块设置为其当前值或标称值，包括静态块。因此，以下操作都返回A.矩阵L1．
[A, B, C, D] = ssdata (L1);A.
A=2×2-10 1 0 -1
双(L1.A)
ans =2×2-10 1 0 -1
l1cur = ss（l1）;l1cur.a.
ans =2×2-10 1 0 -1
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