主要内容

C2D.

从持续离散时间转换模型

描述

例子

sysd= C2D(syscTS.可连续时间动态系统模型sysc使用零阶保持对输入和采样时间的TS.

例子

sysd= C2D(syscTS.方法指定离散化方法。

例子

sysd= C2D(syscTS.选择指定离散化的其他选项。

[sysdG] = C2D(___,在那里sysc是一个状态空间模型,返回一个矩阵,G这映射了连续的初始条件X0.0.状态空间模型到离散时间初始状态矢量X[0]。

例子

全部折叠

离散以下连续时间传递函数:

H S. = E. - 0. 3. S. S. - 1 S. 2 + 4. S. + 5.

该系统的输入延迟为0.3秒。使用示例时间的三角形(一阶保持)近似来离散系统TS.= 0.1 s。

H = tf([1 -1],[1 4 5],'inputdelay', 0.3);高清=汇集(H, 0.1,“呸”);

比较了连续系统和离散系统的阶跃响应。

步骤(h,' - ',高清,“——”

图中包含一个轴。坐标轴包含两个line类型的对象。这些物体代表H和Hd。

在输入端使用零阶保持器和10hz采样率离散下列延迟传递函数。

H S. = E. - 0. 2 5. S. 1 0. S. 2 + 3. S. + 1 0.

H = TF(10,[1 3 10],'iodelay', 0.25);高清=汇集(h, 0.1)
HD = 0.01187 Z ^ 2 + 0.06408 Z + 0.009721 Z ^( -  3)* ----------------------------------------z^2 - 1.655 z + 0.7408 Sample time: 0.1 seconds Discrete-time transfer function.

在本例中,离散化模型高清延迟三个采样期。离散化算法将残留半周期延迟吸收到系数中高清

比较连续时间和离散模型的步骤响应。

步骤(h,“——”高清,' - '

图中包含一个轴。坐标轴包含两个line类型的对象。这些对象代表H,HD。

建立具有两个状态和一个输入延迟的连续时间状态空间模型。

sys = ss(tf([1,2],[1,4,2])));sys.inputdelay = 2.7
sys = a = x1 x2 x1 -4 -2 x2 1 0 b = u1 x1 2 x2 0 c = x1 x2 y1 0.5 1 d = u1 y1 0输入延迟(秒):2.7连续状态空间模型。

采用Tustin离散化方法对模型进行离散化,并采用Thiran滤波器对分数阶延迟进行建模。样品时间TS.= 1秒。

opt = c2doptions('方法''tustin''fractdelayapproxorder'3);sysd1 =汇集(sys, 1,选择)
sysd1 = = (x1, x2) x3 x4 x5 (x1, x2) 0.2857 0.7143 -0.001325 -0.4286 -0.5714 -0.00265 0.06954 2.286 0.03477 - 1.143 0.25 x3 0 0 -0.2432 0.1449 -0.1153 x4 0 0 0 0 0.125 x5 0 0 0 0 B = 0.001029 u1 x1 0.002058 x2 0 x3 8 x4 x5 0 x1 C = x3 x4 x5日元0.2857 0.7143 -0.001325 0.001029 0.03477 - 1.143 D = u1 y1样品时间:1秒离散时间状态空间模型。

离散化模型现在包含三个附加状态X3X4,X5对应一个三阶Thiran滤波器。由于时延除以样本时间为2.7,因此三阶Thiran滤波器('fractdelayapproxorder'= 3)可以近似整个时间延迟。

估计连续时间传递函数,并将其离散。

加载iddata1sys1c = tfest(z1,2);SYS1D = C2D(SYS1C,0.1,“zoh”);

估计二阶离散时间传递函数。

sys2d =特遣部队(z1 2'ts',0.1);

比较离散连续时间传递函数模型的响应,sys1d,直接估计离散时间模型,sys2d

比较(Z1,SYS1D,SYS2D)

图中包含一个轴。坐标轴包含3个类型为line的对象。这些对象表示z1 (y1), sys1d: 70.77%, sys2d: 69.3%。

这两个系统几乎相同。

将一个确定的状态空间模型离散化,以建立一个提前一步预测其响应的预测器。

使用估计数据创建连续时间识别的状态空间模型。

加载iddata2sysc = ss (z2, 4);

预测前方的1步预测响应sysc

预测(SYSC,Z2)

图中包含一个轴。轴包含类型线的对象。这些对象代表Z2(Y1),SYSC。

离散化模型。

SYSD = C2D(SYSC,0.1,“zoh”);

从离散模型构建预测仪模型,sysd

[A, B, C, D, K) = idssdata (sysd);预测器= ss(A-K*C,[K -K*D],C,[0 D],0.1);

预测是使用测量输出和输入信号的双输入模型吗([z1。y z1.u])计算1步预测响应sysc

模拟预测仪模型以获得相同的响应预测命令。

lsim(预测[z2.y z2.u])

图中包含一个轴。坐标轴包含3个类型为line的对象。这些物体代表Driving输入,Predictor。

对预测器模型的模拟得到了与之相同的响应预测(SYSC,Z2)

输入参数

全部折叠

连续时间模型,指定为动态系统模型idtfIDS., 或者idpolysysc不能成为频率响应数据模型。sysc可以是SISO或MIMO系统,除了'匹配'离散化方法仅支持SISO系统。万博1manbetx

sysc可以有输入/输出或内部时间延迟;然而,'匹配'“冲动”,最小二乘的方法不支持带有内部时间延迟的状万博1manbetx态空间模型。

以下识别的线性系统不能直接离散:

  • idgrey.模特functiontype.'C'.转换成IDS.第一个模型。

  • IDProc.模型。转换成idtf或者idpoly第一个模型。

示例时间,指定为正标量,表示所产生的离散时间系统的采样周期。TS.时髦, 哪一个是sysc.timeUnit.财产。

离散化方法,指定为以下值之一:

  • “zoh”-零阶保持(默认)。假设控制输入在采样时间内是分段常数TS.

  • “呸”- 三角形近似(修改的一阶保持)。假设控制输入在采样时间上是分段线性TS.

  • “冲动”-脉冲不变离散化

  • 'tustin'- Bilinear(Tustin)方法。用频率预警指定此方法(以前称为“prewarp”方法),使用预先验证选择c2doptions.

  • '匹配'-零极点匹配方法

  • 最小二乘的- 最小二乘法

  • '湿润'-阻尼Tustin近似基于TRBDF2仅用于稀疏型号的公式。

有关每种转换方法的算法的信息,请参见Continuous-Discrete转换方法

离散化选项,指定为ac2doptions.目的。例如,指定PREWARP频率,Thiran滤波器或离散化方法的顺序作为选项。

输出参数

全部折叠

离散时间模型,返回为与输入系统类型相同的动态系统模型sysc

sysc是一个识别的(idlti)模型,sysd

  • 包括测量和噪声成分sysc.创新方差λ连续时间鉴定模型sysc,存储在它的noisavariance.属性被解释为噪声频谱的光谱密度的强度。噪声方差sysd因此是λ/ ts

  • 不包括的估计参数协方差sysc.如果想在离散化模型时转换协方差,请使用translatecov

连续时间初始条件的映射X0.0.状态空间模型的sysc到离散时间初始状态向量X[0],以矩阵的形式返回。初始条件到初始状态向量的映射如下:

X [ 0. ] = G [ X 0. 0. ]

对于具有时间延迟的状态模型,C2D.垫矩阵G通过分配来解释通过离散化这些延误来介绍的其他国家。看Continuous-Discrete转换方法讨论离散系统的时滞建模问题。

之前介绍过的R2006a