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状态方程

实现线性状态空间系统

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描述

State-Space块实现了一个系统，它的行为被定义为

x ˙ ＝ 一个 x + B u y ＝ C x + D u x | t ＝ t 0 ＝ x 0 ，

在哪里x为状态向量，u为输入向量，y输出向量是和吗x0是状态向量的初始条件。矩阵系数必须具有以下特征:

  • 一个一定是一个n × n矩阵，其中n是状态的个数。

  • B必须是一个n × m矩阵，其中m是输入的个数。

  • C必须是一个r × n矩阵，其中r是输出的个数。

  • D一定是r × m矩阵。

通常，块有一个输入端口和一个输出端口。C或D矩阵的行数与输出端口的宽度相同。B或D矩阵的列数与输入端口的宽度相同。如果你想建立一个没有输入的自治线性系统，将B和D矩阵设为空。在这种情况下，块作为一个没有输入端口和一个输出端口的源块，并实现以下系统:

x ˙ ＝ 一个 x y ＝ C x x | t ＝ t 0 ＝ x 0 ．

万博1manbetx®软件将一个包含零的矩阵转换成一个稀疏矩阵以进行有效的乘法运算。

港口

输入

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类型的实值输入向量双，其中宽度等于B和D矩阵。有关更多信息，请参见描述．

数据类型:双

输出

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数据类型的实值输出向量双的行数为宽度C和D矩阵。有关更多信息，请参见描述．

数据类型:双

参数

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指定矩阵系数一个，作为一个n × n的实值矩阵，其中n是状态的数目。有关矩阵系数的更多信息，请参见描述

编程使用

块参数:一个
类型:特征向量
价值观:标量|向量|矩阵
默认值:' 1 '

指定矩阵系数B，作为一个n × m的实值矩阵，其中n是状态数，m是输入数。有关矩阵系数的更多信息，请参见描述

编程使用

块参数:B
类型:特征向量
价值观:标量|向量|矩阵
默认值:' 1 '

指定矩阵系数C作为一个实值的r × n矩阵，其中r是输出的数量，n是状态的数量。有关矩阵系数的更多信息，请参见描述

编程使用

块参数:C
类型:特征向量
价值观:标量|向量|矩阵
默认值:' 1 '

指定矩阵系数D作为一个实值的r × m矩阵，其中r是输出的个数，m是输入的个数。有关矩阵系数的更多信息，请参见描述

编程使用

块参数:D
类型:特征向量
价值观:标量|向量|矩阵
默认值:' 1 '

指定初始状态向量。

限制

此块的初始条件不能为正或南．

编程使用

块参数:X0
类型:特征向量
价值观:标量|向量
默认值:' 0 '

计算块状态的绝对容差，指定为正的实值、标量或向量。要从配置参数继承绝对容差，请指定汽车或－1．

  • 如果输入实标量，则该值将覆盖“配置参数”对话框中计算所有块状态的绝对公差。

  • 如果输入一个真实的向量，那么这个向量的维数必须与块中连续状态的维数相匹配。这些值覆盖配置参数对话框中的绝对公差。

  • 如果你输入汽车或-1，则Simulin万博1manbetxk使用配置参数对话框中的绝对公差值(参见解算器窗格中)来计算块状态。

编程使用

块参数:AbsoluteTolerance
类型:特征向量
价值观:“汽车”|' 1 '|任何正实值标量或向量
默认值:“汽车”

为每个状态分配一个唯一的名称。如果该字段为空(' ')，不进行名称分配。

  • 若要为单个州指定名称，请在引号之间输入名称，例如:“位置”．

  • 要将名称分配给多个州，请输入用大括号括起来的逗号分隔的列表，例如:{' a ', ' b ', ' c '}．每个名称必须唯一。

  • 在MATLAB中使用变量分配状态名®工作区，输入不带引号的变量。变量可以是字符向量、单元格数组或结构。

限制

  • 州名只应用于选定的块。

  • 州的数目必须在州名的数目中平均分配。

  • 可以指定比状态更少的名称，但不能指定比状态更多的名称。

    例如，您可以在具有四种状态的系统中指定两个名称。第一个名字适用于前两个州，第二个名字适用于后两个州。

编程使用

块参数:ContinuousStateAttributes
类型:特征向量
价值观:' '|用户定义
默认值:' '

模型的例子

双弹簧质量系统

双弹簧质量系统

这个例子说明了如何建立一个具有周期性变化力函数的双弹簧-质量-阻尼系统的模型。与这个示例相关联的是一个动画函数，它将自动打开一个图形窗口并显示给它。在这个系统中，唯一的传感器连接在左边的质量上，执行器连接在左边的质量上。采用状态估计和LQR控制。
开放模式
光学传感器图像生成

光学传感器图像生成

这个例子展示了如何生成一个64帧，帧大小为64 * 64像素(每秒10帧)的电影。电影包含了一个移动目标的模拟，该目标正在通过一个结构化的背景移动，而背景本身也在移动。由随机振动引起的抖动运动也会产生(在Simulink®模型中称为“aero_vibrati”)，抖动运动被添加到整个传感器运动中。万博1manbetx最后，利用高斯光学点扩散函数对图像进行模糊处理。
打开脚本

块特征

数据类型

双

多维信号

没有

适应信号

没有

扩展功能

另请参阅

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主题

之前介绍过的R2006a

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