基於系統矩陣的自定義傳遞函數

背景：我有一個複雜的機械振盪系統。用類比法將其轉換成電路（每個元件都是RLC振盪器）。計算電路的唯一方法是節點分析，而且手工操作太複雜。基於系統矩陣的自定義傳遞函數

由於符號數學工具箱和SimPowerSystems的工具箱不可用，也沒有計算傳遞函數G(s)使用傳送功能塊便捷的方式。

所以我想過使用自定義函數，但在諮詢完文檔後，我仍然很無奈。我希望在這裏找到一些初步想法。

我的系統可以通過矩陣方程描述如下：

A*x = y

其中A是包含我的電路的RLC-阻抗一個8x8矩陣，所以基本上每一個元素是一個多項式Z(s)例如Z_11(s) = (s^1+2s^0)/(s^2+3s-s^-1)其中s是拉普拉斯域變量。矢量x是包含我的8個標量輸出的8x1行向量。 y是一個8x1行向量，其元素是我的4個輸入信號之一或0.

最後，我需要一個帶有4個輸入和8個輸出的Simulink塊，它解決了線性方程系統，其中s爲變量。

替代方案我可以想象使用4塊，每個輸入只有一個輸入（將其他輸入設置爲'零'）併疊加它們。只有一個輸出的選擇也是可以想象的。

有什麼辦法可以實現這個嗎？我如何創建一個在拉普拉斯域而不是在時域中工作的塊？

來源

2013-08-26 thewaywewalk

的n x n系統矩陣需要與傳遞函數來定義：

W = minreal([ tf(...) ... tf(...) ; ... ; tf(...) ... tf(...) ];

例如爲：

Z_11(s) = (s^1+2s^0)/(s^2+3s-s^-1)

- >

Z_11 = tf([1 2 0] , [1 3 -1]);

一般的反轉是必需的

H = inv(W);

該矩陣可以直接包含在控制系統工具箱的LTI-Sytem塊中。使用多路複用器和多路分解器嵌入輸入和輸出向量。

LTI系統內部使用n * n個建議的狀態空間模型，因此對於大系統來說手動創建它們會很複雜。

來源

2013-09-03 07:58:56 thewaywewalk

您可以按照您的建議使用4 Transfer Function（SISO）模塊，但對於諸如您的MIMO系統，我建議您將系統轉換爲狀態空間表示並將其重新寫入，並使用State-Space取而代之。

來源

2013-08-27 11:01:21 am304

它並不能真正解決我的問題。我目前正在使用控制系統工具箱的「LTI-System」塊來解決這個問題，該解決方案允許我評估填充了傳輸函數的系統矩陣。如果它終於有效，我會在這裏發佈。 – thewaywewalk

它以什麼方式不能解決您的問題？我建議的兩種方法（我之前已經使用過），狀態空間表示是模擬MIMO系統的更好方法。 – am304

有幾個原因。 1）不熟悉我的代碼的人也需要使用該模型，我相信他們可以創建方形系統矩陣，但我懷疑他們可以創建狀態空間系統。由於一些微分方程是四階或甚至更高，我也有我的問題。一個單一的矩陣是最透明的。 2）我聽說轉換爲ss matlab可以做的並不總是可靠的。 3）我使用幾個SISO塊的第一個想法似乎很複雜，因爲系統大小必須相同，我不想爲每個特定問題添加塊。 – thewaywewalk

基於系統矩陣的自定義傳遞函數

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