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Mathematica > 数学和算法 > 控制系统 > 使用状态空间模型进行设计 > LQOutputRegulatorGains >

LQOutputRegulatorGains

LQOutputRegulatorGains
给出 StateSpaceModel 对象 ss 的最优状态反馈增益矩阵,以及具有输出和控制加权矩阵 qr 的二次代价函数.
LQOutputRegulatorGains
在代价函数中包括输出控制交叉耦合矩阵 p.
LQOutputRegulatorGains
sensors 指定为 ss 的已测量的输出.
LQOutputRegulatorGains
finputs 指定为 ss 的反馈输入.
  • 状态空间模型 ss 可以以 StateSpaceModel 给出,其中 abcd 表示在连续时间系统或者离散时间系统中的状态、输入、输出和传递矩阵.
连续时间系统
离散时间系统
  • 变量 sensors 是指定所测量的输出 中位置的整数列表.
  • 类似地,finputs 是指定反馈输入 中位置的整数列表.
  • 代价函数为:
连续时间系统
离散时间系统
  • 最优控制由 给出,其中 是所计算的反馈增益矩阵.
  • 对于连续时间系统,最优反馈增益根据 计算,其中 以及 . 矩阵 是连续黎卡提方程的解 .
  • 对于离散时间系统,最优反馈增益根据 计算,其中 以及 . 矩阵 是离散黎卡提方程的解 .
  • 下标 表示与反馈输入 相关联的子矩阵,下标 表示与传感器 相关联的子矩阵.
连续时间系统的一组最优输出加权状态反馈增益:
离散时间系统的 LQ 输出调节器增益:
连续时间系统的一组最优输出加权状态反馈增益:
In[1]:=
Click for copyable input
Out[1]//MatrixForm=
 
离散时间系统的 LQ 输出调节器增益:
In[1]:=
Click for copyable input
Out[1]=
计算连续时间系统的一组最优输出加权状态反馈增益:
具有输入输出耦合的代价函数的增益:
离散时间系统的增益:
仅使用第一个输出作为测量值计算得到的增益:
将所有输出作为测量值使用:
仅使用第一个输入作为反馈输入的增益:
对一个飞行器模型,构建输出加权状态反馈增益矩阵:
绘制闭环输出响应和控制信号的曲线:
利用 LQRegulatorGains 和等价的加权矩阵,可以计算输出调节器增益:
LQOutputRegulatorGains 给出相同的结果:
通过求解内置 Riccati 方程,计算 LQ 输出调节器增益:
LQOutputRegulatorGains 给出相同的结果:
利用 DiscreteRiccatiSolve 计算离散时间系统的增益:
LQOutputRegulatorGains 给出相同的结果:
版本 8 的新功能
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