ドキュメンテーション

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Control System Toolbox 関数

アルファベット順 カテゴリ別

動的システム モデル

線形システムの表現

基本モデル

tf 伝達関数モデルの作成、伝達関数モデルへの変換
zpk 零点-極-ゲイン モデルを作成するか、零点-極-ゲイン モデルに変換する
ss 状態空間モデルの作成、状態空間モデルへの変換
frd 周波数応答データ モデルの作成、周波数応答データ モデルへの変換
pid 並列形式の PID コントローラーを作成、並列形式 PID コントローラーに変換
pidstd 標準形式の PID コントローラーを作成、標準形式 PID コントローラーに変換
pid2 2-DOF PID コントローラーを並列形式で作成し、並列形式の 2-DOF PID コントローラーに変換
pidstd2 2-DOF PID コントローラーの標準形式での作成、標準形式 2-DOF PID コントローラーへの変換
dss 記述子状態空間モデルを作成する
drss ランダムな離散テスト モデルを作成する
filt DSP 形式で離散伝達関数を指定
rss ランダムな連続テスト モデルを生成する

調整可能なモデル

tunableGain 調整可能な静的ゲイン ブロック
tunablePID 調整可能な PID コントローラー
tunablePID2 調整可能な 2 自由度の PID コントローラー
tunableSS 調整可能な固定次状態空間モデル
tunableTF 一定数の極と零点をもつ調整可能な伝達関数
realp 調整可能な実数パラメーター
AnalysisPoint 線形解析の対象のポイント
genss 一般化状態空間モデル
genfrd 一般化周波数応答データ (FRD) モデル
genmat 調整可能なパラメーターのある一般化行列
getLoopTransfer 制御システムの開ループ伝達関数
getIOTransfer 制御システムの一般化モデルからの閉ループ伝達関数
getSensitivity 制御システムの一般化モデルからの感度関数
getCompSensitivity 制御システムの一般化モデルからの相補感度関数
getPoints 制御システムの一般化モデルにおける解析ポイントのリストの取得
replaceBlock 一般化 LTI モデルの制御設計ブロックの置換または更新
sampleBlock 一般化モデルでの制御設計ブロックのサンプリング
rsampleBlock 一般化モデルでの制御設計ブロックのランダムなサンプリング
getValue 一般化モデルの現在の値
setValue 制御設計ブロックの現在値の変更
getBlockValue 一般化モデルの制御設計ブロックの現在値
setBlockValue 一般化モデルの制御設計ブロックの値の変更
showBlockValue 一般化モデルの制御設計ブロックの現在値の表示
showTunable 一般化モデルの調整可能な制御設計ブロックの現在値の表示
nblocks 一般化行列または一般化 LTI モデルのブロック数
getLFTModel 一般化 LTI モデルの分解

むだ時間をもつモデル

pade むだ時間のパデ近似
absorbDelay むだ時間を z = 0 または移相シフトでの極に置き換える
thiran Thiran 近似に基づいて非整数遅延フィルターを作成
hasdelay むだ時間をもつ線形モデルに対して真
hasInternalDelay モデルに内部遅延があるかどうかの判定
totaldelay LTI モデルの組み合わされた I/O 遅延の合計
delayss 遅延入力、出力、状態をもつ状態空間モデルを作成する
setDelayModel 内部遅延をもつ状態空間モデルを作成
getDelayModel 内部遅延の状態空間表現

モデル属性

get モデル プロパティ値へのアクセス
set モデル プロパティを設定または変更する
tfdata 伝達関数データにアクセスする
zpkdata 零点-極-ゲイン データにアクセスする
ssdata 状態空間モデル データにアクセスする
frdata 周波数応答データ (FRD) オブジェクトのデータへのアクセス
piddata 並列形式 PID コントローラーのアクセス係数
pidstddata 標準形式 PID コントローラーのアクセス係数
piddata2 並列形式 2-DOF PID コントローラーのアクセス係数
pidstddata2 標準形式 2-DOF PID コントローラーのアクセス係数
dssdata 記述子状態空間データを抽出する
chgFreqUnit 周波数応答データ モデルの周波数単位の変更
chgTimeUnit 動的システムの時間単位の変更
isct 動的システム モデルが連続時間かどうかの判定
isdt 動的システム モデルが離散時間かどうかの判定
isempty 動的システム モデルが空であるかどうかの判定
isfinite モデルが有限係数をもつかどうかの判定
isParametric モデルに調整可能なパラメーターがあるかどうかの判断
isproper 動的システム モデルがプロパーであるかどうかの判定
isreal モデルが実数値係数をもつかどうかの判定
issiso 動的システム モデルが単入力単出力 (SISO) であるかどうかの判定
isstable システムが安定であるかどうかの判定
isstatic モデルが静的か動的かの判定
order モデル次数のクエリ
ndims 動的システム モデルまたはモデル配列の次元数のクエリ
size 入力-出力モデルの出力/入力/配列の次元、および FRD モデルの周波数の数を照会

モデル配列

stack 配列次元と共にモデルまたはモデル配列をスタックして、モデル配列を作成する
nmodels モデル配列内のモデル数
permute モデル配列における配列の次元の再配列
reshape モデル配列の型の変更
repsys モデルの複製とタイル
sampleBlock 一般化モデルでの制御設計ブロックのサンプリング
rsampleBlock 一般化モデルでの制御設計ブロックのランダムなサンプリング

モデルの相互接続

feedback 2 つのモデルのフィードバック接続
connect 動的システムのブロック線図相互接続
sumblk 名前ベースの相互接続のための加算結合
series 2 つのモデルの直列接続
parallel 2 つのモデルの並列接続
append 入力と出力を追加して、モデルをグループ化する
blkdiag モデルのブロック対角連結
imp2exp 暗黙的な線形関係を明示的な入出力関係に変換します。
inv モデルの反転
lft 2 つのモデルの一般化されたフィードバック相互接続 (Redheffer スター積)
connectOptions connect コマンドのオプション

モデルの変換

モデル タイプの変換

tf 伝達関数モデルの作成、伝達関数モデルへの変換
zpk 零点-極-ゲイン モデルを作成するか、零点-極-ゲイン モデルに変換する
ss 状態空間モデルの作成、状態空間モデルへの変換
frd 周波数応答データ モデルの作成、周波数応答データ モデルへの変換
pid 並列形式の PID コントローラーを作成、並列形式 PID コントローラーに変換
pidstd 標準形式の PID コントローラーを作成、標準形式 PID コントローラーに変換
pid2 2-DOF PID コントローラーを並列形式で作成し、並列形式の 2-DOF PID コントローラーに変換
pidstd2 2-DOF PID コントローラーの標準形式での作成、標準形式 2-DOF PID コントローラーへの変換
make1DOF 2-DOF PID コントローラーの 1-DOF コントローラーへの変換
make2DOF 1-DOF PID コントローラーの 2-DOF コントローラーへの変換
getComponents 2-DOF PID コントローラーからの SISO 制御コンポーネントの抽出

連続/離散の変換

c2d 連続時間から離散時間へモデルを変換
d2c 離散時間から連続時間へモデルを変換
d2d 離散時間モデルのリサンプル
upsample 離散時間モデルのアップサンプリング
c2dOptions 連続時間から離散時間への変換のためのオプション セットを作成
d2cOptions 離散時間から連続時間への変換のためのオプション セットを作成
d2dOptions 離散時間リサンプリングのためのオプション セットを作成

状態座標変換

balreal 状態空間実現のグラミアンに基づく入出力の平衡化
canon 状態空間の正準実現
prescale 状態空間モデルの最適なスケーリング
ss2ss 状態空間モデルの状態座標変換
xperm 状態空間モデルの状態を並べ替える

モーダル分解

modsep 領域ベースのモード分解
stabsep 安定/不安定分解
freqsep 低速/高速分解
spectralfact 線形システムのスペクトル分解
stabsepOptions 安定/不安定分解のオプション
freqsepOptions 低速/高速分解のオプション

モデルの低次元化

balred モデル次数の低次元化
balreal 状態空間実現のグラミアンに基づく入出力の平衡化
minreal 最小 実現、または極零相殺
sminreal 構造的極零相殺
modred 状態空間モデルからの状態の除去
freqsep 低速/高速分解
hsvd 動的システムのハンケル特異値
hsvplot ハンケル特異値をプロットし、プロット ハンドルを返す
balredOptions モデル低次元化のためのオプション セットを作成する
hsvdOptions ハンケル特異値と入力/出力バランシングを計算するためのオプション セットを作成する
freqsepOptions 低速/高速分解のオプション

線形解析

時間領域解析

impulseplot インパルス応答をプロットし、プロット ハンドルを返す
initialplot 初期条件応答をプロットし、プロット ハンドルを返す
lsimplot 任意の入力に対して動的システムの応答をシミュレーションし、プロット ハンドルを返す
stepplot ステップ応答をプロットし、プロット ハンドルを返す
covar ホワイト ノイズによって励起されるシステムの出力および 状態共分散
impulse 動的システムのインパルス応答プロット; インパルス応答データ
initial 状態空間モデルの初期条件応答
lsim 動的システムの任意の入力への時間応答をシミュレートする
step 動的システムのステップ応答プロット
lsiminfo 線形応答特性を計算
stepinfo 立ち上がり時間、整定時間、および他のステップ応答の特性
stepDataOptions step のオプション セット

周波数領域解析

bodeplot 追加のプロット カスタマイズ オプションを使用してボード周波数応答をプロットする
nicholsplot ニコルス周波数応答をプロットし、プロット ハンドルを返す
nyquistplot 追加のプロット カスタマイズ オプションをもつナイキスト線図
sigmaplot 周波数応答の特異値をプロットし、プロット ハンドルを返す
bode 周波数応答のボード線図、周波数応答のゲインと位相
nichols 周波数応答のニコルス線図
nyquist 周波数応答のナイキスト線図
sigma 動的システムの特異値プロット
evalfr 与えられた周波数における 周波数応答の評価
freqresp グリッド上の周波数応答
bandwidth 周波数応答帯域幅
dcgain LTI システムの低周波数 (DC) ゲイン
getGainCrossover 指定されたゲインの交差周波数
getPeakGain 動的システム周波数応答のピーク ゲイン

安定性解析

pole 動的システムの極を計算
zero SISO 動的システムのゼロとゲイン
damp 固有振動数と減衰比
dsort ゲインを基準にして離散時間の極を並べ替える
esort 実数部を基準にして連続時間の極を並べ替え
tzero 線形システムの不変零点
pzplot プロットのカスタマイズ オプションを使用した動的システム モデルの極-零点配置図
iopzplot LTI モデルの I/O 組に対する極-零点配置図をプロットしてプロット ハンドルを返す
allmargin ゲイン余裕、位相余裕、遅延余裕、および交差周波数
margin ゲイン余裕、位相余裕、および交差周波数

感度解析

sampleBlock 一般化モデルでの制御設計ブロックのサンプリング
rsampleBlock 一般化モデルでの制御設計ブロックのランダムなサンプリング

受動性およびセクター境界

isPassive 線形システムの受動性のチェック
getPassiveIndex 線形システムの受動性インデックスの計算
passiveplot 受動性インデックスの周波数の関数としての計算またはプロット
getSectorIndex 線形システムの円錐セクター インデックスの計算
getSectorCrossover セクター境界の交差周波数
sectorplot 周波数の関数としてのセクター インデックスの計算またはプロット

プロットのカスタマイズ

bodeoptions ボード線図オプションの一覧を作成する
hsvoptions hsvplot のプロット オプション
nicholsoptions ニコルス線図オプションの一覧を作成
nyquistoptions ナイキスト線図オプションのリスト
pzoptions 極/零点プロット オプションの一覧を作成
sigmaoptions 特異値のプロット オプション一覧を作成する
timeoptions 時間プロット オプションの一覧を作成する
setoptions 応答プロットにプロット オプションを設定する
getoptions @PlotOptions ハンドル、またはプロットのオプション プロパティを返す
ctrlpref Control System Toolbox 設定を指定する
updateSystem 応答プロットにおける動的システム データの更新

制御システムの設計と調整

PID コントローラーの調整

pidTuner PID 調整のための PID 調整器を開く
pidtune 線形プラント モデルのための PID 調整アルゴリズム
pidtuneOptions pidtune コマンドのオプションの定義

古典制御設計

rlocus 動的システムの根軌跡プロット
rlocusplot 根軌跡をプロットしてプロット ハンドルを返す
sisoinit 起動時の制御システム デザイナーの構成

状態空間の制御設計

線形 2 次ガウス型制御

lqr 線形 2 次レギュレーター (LQG) 設計
lqry 出力に重み付けを行った線形 2 次 (LQ) 状態フィードバック レギュレーターを設計
lqi 線形 2 次積分制御
dlqr 離散時間状態空間システムに対する線形 2 次 (LQ) 状態フィードバック レギュレーター
lqrd 連続プラントの離散線形 2 次 (LQ) レギュレーターを設計
kalman カルマン フィルター設計, カルマン推定器
kalmd 連続プラント用の離散のカルマン推定器の設計
lqg 線形 2 次ガウス型 (LQG) 設計
lqgreg 線形 2 次ガウス型 (LQG) レギュレーターの設計
lqgtrack 線形 2 次ガウス型 (LQG) サーボ コントローラーの作成
augstate 出力ベクトルに状態ベクトルを追加する
norm 線形モデルのノルム

極配置

estim 推定器ゲインを設定して、状態推定器を作成
place 極配置設計
reg 状態フィードバック ゲインと推定器ゲインが与えられるとレギュレーターを構成する

マルチループの多目的調整

プログラムによる調整

Simulink モデルの調整のための設定
slTuner Simulink モデルの制御システム調整のインターフェイス
addBlock slTuner インターフェイスの調整ブロックのリストにブロックを追加
addOpening slLinearizer または slTuner インターフェイスの開始点リストに信号を追加
addPoint slLinearizer または slTuner インターフェイスの解析ポイントのリストに信号を追加
setBlockParam slTuner インターフェイス内の調整ブロックのパラメーター化を設定
setBlockRateConversion slTuner インターフェイスの調整ブロックのレート変換を設定
setBlockValue slTuner インターフェイス内の調整ブロックのパラメーター化の値を設定
getBlockParam slTuner インターフェイス内の調整ブロックのパラメーター化を取得
getBlockRateConversion slTuner インターフェイスの調整ブロックのレート変換設定を取得
getBlockValue slTuner インターフェイス内の調整ブロックのパラメーター化の現在値を取得
getOpenings slLinearizer または slTuner インターフェイスの開始点のリストを取得
getPoints slLinearizer または slTuner インターフェイスの解析ポイントのリストを取得
refresh slLinearizer または slTuner インターフェイスを現在のモデル状態と再同期
removeAllOpenings slLinearizer または slTuner インターフェイスの永続的な開始点のリストからすべての開始点を削除
removeAllPoints slLinearizer または slTuner インターフェイスの解析ポイントのリストからすべての点を削除
removeBlock slTuner インターフェイスの調整ブロックのリストからブロックを削除
removeOpening slLinearizer または slTuner インターフェイスの永続的なループ開始点のリストから開始点を削除
removePoint slLinearizer または slTuner インターフェイスの解析ポイントのリストから点を削除
showTunable slTuner インターフェイスの調整可能ブロックのパラメーター化の値を表示
writeBlockValue Simulink モデルのブロック値の更新
MATLAB モデルの調整のための設定
tf 伝達関数モデルの作成、伝達関数モデルへの変換
zpk 零点-極-ゲイン モデルを作成するか、零点-極-ゲイン モデルに変換する
ss 状態空間モデルの作成、状態空間モデルへの変換
tunableGain 調整可能な静的ゲイン ブロック
tunableTF 一定数の極と零点をもつ調整可能な伝達関数
tunablePID 調整可能な PID コントローラー
tunablePID2 調整可能な 2 自由度の PID コントローラー
tunableSS 調整可能な固定次状態空間モデル
realp 調整可能な実数パラメーター
AnalysisPoint 線形解析の対象のポイント
connect 動的システムのブロック線図相互接続
feedback 2 つのモデルのフィードバック接続
調整目標
TuningGoal.StepTracking 制御システムの調整のためのステップ応答の要件
TuningGoal.StepRejection 制御システムの調整のためのステップ外乱の抑制の要件
TuningGoal.Transient 制御システムの調整のための過渡一致要件
TuningGoal.LQG 制御システムの調整のための線形 2 次ガウス型 (LQG) 目標
TuningGoal.Gain 制御システムの調整のためのゲインの制約
TuningGoal.Variance 制御システムの調整のためのノイズ増幅の制約
TuningGoal.Tracking 制御システムの調整のための追従要件
TuningGoal.Overshoot 制御システムの調整のためのオーバーシュートの制約
TuningGoal.Rejection 制御システムの調整のための外乱の抑制の要件
TuningGoal.Sensitivity 制御システムの調整のための感度要件
TuningGoal.WeightedGain 制御システム調整のための周波数重み付けゲインの制約
TuningGoal.WeightedVariance 制御システム調整のための周波数重み付け H2 ノルムの制約
TuningGoal.MinLoopGain 制御システムの調整のための最小ループ ゲインの制約
TuningGoal.MaxLoopGain 制御システムの調整のための最大ループ ゲインの制約
TuningGoal.LoopShape 制御システムの調整のためのターゲットのループ整形
TuningGoal.Margins 制御システムの調整のための安定余裕要件
TuningGoal.Passivity 制御システムの調整の受動性制約
TuningGoal.WeightedPassivity 周波数重み付け受動性制約
TuningGoal.Poles 制御システムのダイナミクスの制約
TuningGoal.ControllerPoles 制御システムを調整するためのコントローラーのダイナミクスの制約
調整、解析、検証
systune (slTuner) slTuner を使用して Simulink 内の制御システムのパラメーターを調整
systuneOptions systune のオプションの設定
getIOTransfer (slTuner) slLinearizer または slTuner インターフェイスを使用して指定された I/O セットの伝達関数
getLoopTransfer (slTuner) slLinearizer または slTuner インターフェイスを使用した指定点での開ループ伝達関数
getSensitivity (slTuner) slLinearizer または slTuner インターフェイスを使用した指定された点での感度関数
getCompSensitivity (slTuner) slLinearizer または slTuner インターフェイスを使用する、指定された点での相補感度関数
writeBlockValue Simulink モデルのブロック値の更新
systune MATLAB でモデル化された固定構造制御システムの調整
systuneOptions systune のオプションの設定
getIOTransfer 制御システムの一般化モデルからの閉ループ伝達関数
getLoopTransfer 制御システムの開ループ伝達関数
getSensitivity 制御システムの一般化モデルからの感度関数
getCompSensitivity 制御システムの一般化モデルからの相補感度関数
viewSpec 調整要件の表示、要件に対する設計の検証
evalSpec 調整された制御システムの調整要件の評価

ループ整形設計

slTuner Simulink モデルの制御システム調整のインターフェイス
looptune slTuner インターフェイスを使用して Simulink の MIMO フィードバック ループを調整
looptuneOptions looptune のオプションの設定
loopview slTuner インターフェイスを用いて制御システムの調整結果をグラフィカルに解析
looptuneSetup slTuner インターフェイスを使用して looptune の調整設定を systune の調整設定として構築
looptune 固定構造フィードバック ループの調整
looptuneOptions looptune のオプションの設定
loopview MIMO フィードバック ループのグラフィカルな解析
looptuneSetup looptune の調整設定を systune の調整設定に変換
viewSpec 調整要件の表示、要件に対する設計の検証
evalSpec 調整された制御システムの調整要件の評価

ゲイン スケジュール

tunableSurface ゲイン スケジュール用の調整可能なゲイン曲面の作成
polyBasis 調整可能なゲイン曲面の多項式基底関数
fourierBasis 調整可能なゲイン曲面のフーリエ基底関数
ndBasis 調整可能なゲイン曲面の基底関数
viewSurf スケジューリング変数の関数としてのゲイン曲面の可視化
evalSurf 特定の設計点でのゲイン曲面の評価
getData 調整可能な曲面係数の現在値の取得
setData 調整可能な曲面係数の値の設定
systune MATLAB でモデル化された固定構造制御システムの調整
slTuner Simulink モデルの制御システム調整のインターフェイス
systune (slTuner) slTuner を使用して Simulink 内の制御システムのパラメーターを調整

行列計算

lyap 連続リヤプノフ方程式の解
lyapchol 連続時間のリヤプノフ方程式に対する平方根ソルバー
dlyap 離散時間 リヤプノフ方程式を解く
dlyapchol 離散時間リヤプノフ方程式に対する平方根ソルバー
care 連続時間代数リカッチ (Riccati) 方程式の解
dare 離散時間代数リカッチ方程式 (DARE) を解く
gcare 連続時間の代数リカッチ (Riccati) 方程式に対する一般化されたソルバー
gdare 離散時間の代数リカッチ (Riccati) 方程式に対する一般化されたソルバー
ctrb 可制御性行列
obsv 可観測性行列
ctrbf 可制御性階段型の計算
obsvf 可観測性階段型の計算
gram 可制御グラミアンおよび可観測グラミアン
gramOptions gram コマンドのオプション
bdschur ブロック対角 Schur 分解
norm 線形モデルのノルム
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