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数値モデル

数値線形時不変 (LTI) モデル

"数値 LTI モデル" は、線形システムの基本数値表現または線形システムのコンポーネントです。係数が固定の数値である、伝達関数や状態空間モデルなどの動的コンポーネントのモデリングには数値 LTI モデルを使用します。線形解析作業または制御設計作業には数値 LTI モデルを使用できます。

次の表は、数値 LTI モデルの利用可能なタイプを要約したものです。

モデル タイプ説明
tf (Control System Toolbox)多項式の伝達関数モデル
zpk (Control System Toolbox)零点-極-ゲイン (因数分解) 形式の伝達関数モデル
ss (Control System Toolbox)状態空間モデル
frd (Control System Toolbox)周波数応答データ モデル
pid (Control System Toolbox)並列形式 PID コントローラー
pidstd (Control System Toolbox)標準形式 PID コントローラー
pid2 (Control System Toolbox)並列形式 2 自由度 (2-DOF) PID コントローラー
pidstd2 (Control System Toolbox)標準形式 2-DOF PID コントローラー

数値 LTI モデルの作成

数値 LTI モデルの作成についての詳細は、以下を参照してください。

数値 LTI モデルの使用方法

数値 LTI モデルを使用すると、プラントやセンサー ダイナミクスなどのブロック線図コンポーネントを表すことができます。数値 LTI モデルを接続することによって、ブロック線図の数値 LTI モデルを導出できます。数値 LTI モデルは、以下を含む、モデリング、解析、および制御設計のほとんどのタスクで使用されます。

  • bode、step、impulse などの解析コマンドを使用した線形システム ダイナミクスの解析。

  • 制御システム デザイナー (Control System Toolbox) アプリまたは PID 調整器 GUI (Control System Toolbox) を使った線形システム用のコントローラーの設計。

  • pidtune (Control System Toolbox)、rlocus (Control System Toolbox)、lqr (Control System Toolbox)/lqg (Control System Toolbox) などの制御設計コマンドを使ったコントローラーの設計。

同定された LTI モデル

"同定 LTI モデル" は、測定された入出力データを使用して同定された係数をもつ線形システムを表します。係数の推定のために初期値と制約を指定することができます。

次の表は、同定された LTI モデルの利用可能なタイプを要約したものです。

モデル タイプ説明
idtf同定可能なパラメーターをもつ多項式の伝達関数モデル
idss同定可能なパラメーターをもつ状態空間モデル
idpoly同定可能なパラメーターをもつ多項式の入出力モデル
idproc同定可能なパラメーターをもつ連続時間プロセス モデル
idfrd同定可能なパラメーターをもつ周波数応答モデル
idgrey同定可能なパラメーターをもつ線形 ODE (グレー ボックス) モデル

同定された非線形モデル

"同定された非線形モデル" は、測定された入出力データを使用して同定された係数をもつ非線形システムを表します。係数の推定のために初期値と制約を指定することができます。

次の表は、同定された非線形モデルの利用可能なタイプを要約したものです。

モデル タイプ説明
idnlarx同定可能なパラメーターをもつ非線形 ARX モデル
idnlgrey同定可能なパラメーターをもつ非線形 ODE (グレー ボックス) モデル
idnlhw同定可能なパラメーターをもつ Hammerstein-Wiener モデル