主要内容

lqrd

为连续设备设计离散线性二次(LQ)调节器

语法

lqrd
(Kd、S、e) = lqrd (A, B, Q, R, Ts)
(Kd、S、e) = lqrd (A, B, Q, R, N, Ts)

描述

lqrd设计了一种离散的全状态反馈调节器,该调节器具有与使用的连续状态反馈调节器相似的响应特性等方面.在设计了满意的连续状态反馈增益后,此命令有助于设计用于数字实现的增益矩阵。

(Kd、S、e) = lqrd (A, B, Q, R, Ts)计算离散状态反馈律

u n K d x n

使等价于连续代价函数的离散代价函数最小化

J 0 x T x + u T R u d t

的矩阵一个B指定连续的工厂动态

x ˙ 一个 x + B u

Ts指定离散调节器的采样时间。还返回了解决方案年代离散问题的离散Riccati方程和离散闭环特征值e = eig (Ad-Bd * Kd)

(Kd、S、e) = lqrd (A, B, Q, R, N, Ts)用成本函数中的交叉耦合项解决更一般的问题。

J 0 x T x + u T R u + 2 x T N u d t

限制

离散化的问题数据应满足要求dlqr

算法

等效离散增益矩阵Kd是通过使用采样时间离散化连续植物和加权矩阵来确定的吗Ts以及零阶保持器近似。

与符号

Φ τ e 一个 τ 一个 d Φ T 年代 Γ τ 0 τ e 一个 η B d η B d Γ T 年代

离散化的植物有方程

x n + 1 一个 d x n + B d u n

等价离散代价函数的权重矩阵为

d N d N d T R d 0 T 年代 Φ T τ 0 Γ T τ N N T R Φ τ Γ τ 0 d τ

积分的计算使用矩阵指数公式由于Van Loan(见[2]).工厂被离散化使用汇集利用离散化后的数据计算出增益矩阵dlqr

参考文献

[1]富兰克林,g.f., J.D.鲍威尔和M.L.沃克曼,动态系统的数字控制,第二版,Addison-Wesley, 1980,第439-440页。

[2] Van Loan, c.f.,《计算矩阵指数的积分》IEEE®反式。自动控制AC-23, 1978年6月。

另请参阅

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之前介绍过的R2006a