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Pole-Zero简化

Pole-zero简化降低模型准确的订单取消Pole-zero成对或消除状态没有影响整体模型的响应。Pole-zero双可以介绍,例如,当您构建闭环架构。正常的小错误与数值计算可以转换这样的取消对near-canceling对。删除这些国家保留了模型响应特性而简化分析和控制设计。pole-zero简化的类型包括:

  • 结构消除,消除国家结构断开输入或输出。消除结构断开连接的状态是一个很好的第一步模型减少因为不涉及任何数值计算过程。它还保留其余的国家结构状态。这种结构nonminimal状态可能出现,例如,当你线性化模型万博1manbetx®模型,包括一些无关的状态方程和传递函数块。在命令行,执行结构消除了sminreal。

  • Pole-zero取消或最小实现,消除取消或near-canceling Pole-zero双转移函数。消除从状态空间模型难以察觉的或无法控制的状态。在命令行,执行这种简化minreal。

在减速器模型应用程序和减少模型的顺序住编辑任务,Pole-Zero简化方法自动消除结构断开连接的状态和表现也pole-zero取消或最低限度的实现。

Pole-Zero简化模型中的减速机应用

减速器模型提供了一个交互式工具进行模型降阶,考察和比较原始的反应和降维模型。减少pole-zero简化模型减速器模型:

  1. 打开软件,导入模型来减少。例如,假设有一个名为模型构建在MATLAB®工作区。下面的命令打开减速器模型和进口线性时不变模型构建。

    modelReducer(建立)

  2. 在数据浏览器,选择模型来减少。点击Pole-Zero简化。

    在Pole-Zero简化选项卡,减速器模型显示的频率响应的情节原始模型和简化版本的模型。的应用还显示一个pole-zero地图模型。

    pole-zero地图标志杆位置x和零位置o。

    请注意

    频率响应是输出的波德图模型,和奇异值图。文中模型。

  3. 可选地,改变的宽容减速器模型确定取消pole-zero对。减速器模型取消pole-zero对属于指定的公差简化pole-zero双价值。在这种情况下,没有pole-zero双距离足够近减速器模型取消他们的默认的公差1 e-05。取消对远一点,移动滑块向右或在文本框中输入一个更大的价值。

    蓝色的x和o标志在pole-zero地图上显示near-canceling pole-zero对原始模型中消除从简化模型。简化模型的极点和零点剩余标有红色x和o。

  4. 尝试不同的简化公差而观察原始的频率响应和简化模型。删除尽可能许多波兰人和0,同时保留系统行为的频率区域,为您的应用程序是很重要的。可选地,检查绝对或相对误差之间的原始和简化模型。使用上的按键选择error-plot类型Pole-Zero简化选项卡。

    使用分析情节的更多信息,请参阅可视化模型降维模型减速器应用。

  5. 当你有一个简化的模型,你想存储和进一步分析,点击。新的模型出现在数据浏览器的名称反映了订单减少模型。

    在数据浏览器创建了模型之后,您可以继续简化参数变化和创建模型与分析和比较不同的订单减少。

你现在可以执行与减少模型进一步分析。例如:

  • 检查其他降低系统的响应,如阶跃响应或尼科尔斯阴谋。为此,使用的工具情节选项卡。看到可视化模型降维模型减速器应用为更多的信息。

  • 出口减少模型为进一步分析MATLAB工作区或控制设计。在减速器模型选项卡上,单击出口。

生成MATLAB代码Pole-Zero简化

要创建一个MATLAB脚本可以使用为进一步模型降阶任务在命令行,点击创建了模型,并选择生成MATLAB脚本。

减速器模型创建一个脚本,该脚本使用minreal命令执行减少模型的参数设置Pole-Zero简化选项卡。脚本在MATLAB编辑器中打开。

Pole-Zero取消在命令行

打开生活的脚本

减少订单的模型pole-zero取消在命令行中,使用minreal。

下面创建一个模型系统,C是一个比例积分控制器,G有一个零 3 × 1 0 - - - - - - 8 rad / s。这样一个低频零可以从微分作用出现在植物动力学。例如,植物可能包括一个组件从位置测量,计算速度。

G = zpk (3 e-8 [1,3], 1);C = pid (0.3);T =反馈(G * C, 1)
T = (s + 0.3) (s-3e-08) - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - s (s + 4.218) (s + 0.7824)连续时间零/钢管/增益模型。

在闭环模型T,积分器 ( 1 / 年代 ) 从C几乎取消了低频零的G。

强制取消零附近的积分器原点。

tr = minreal (e - T, 1)
tr = (s + 0.3) (s-3e-08) - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - s (s + 4.218) (s + 0.7824)连续时间零/钢管/增益模型。

默认情况下,minreal减少了传递函数命令取消确切pole-zero成对或接近pole-zero双内sqrt (eps)。指定1 e -作为第二个输入原因minreal消除pole-zero双内 1 0 - - - - - - 7 rad / s。

减少模型tr包括所有原始的动态闭环模型T,除了near-canceling zero-pole一对。

比较原始和减少系统的频率响应。

波德(T、tr、“r——”)传说(“T”,“tr”)

图包含2轴对象。轴与ylabel对象1级(dB)包含2线类型的对象。这些对象代表T, tr。坐标轴对象2 ylabel阶段(度)包含2线类型的对象。这些对象代表T, tr。

因为取消了钢管和零不完全匹配,一些极端低频动力学明显缺少原始模型tr。在许多应用程序中,您可以忽略这种极端低频动力学。当你增加匹配的宽容minreal,确保你不消除应用程序相关的动态特性。

另请参阅

应用程序

功能

住编辑任务

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