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基本モデル

伝達関数モデルや状態空間モデルなどの線形システムの一般的なモデル

数値線形時不変 (LTI) モデルは、線形システムの表現に使用する基本構成です。数値 LTI モデル オブジェクトでは、動的システムを一般的な表現に保存できます。たとえば、tf モデルは伝達関数を分子多項式と分母多項式の係数によって表し、ss モデルは LTI システムを状態空間行列によって表します。また、PID コントローラーを比例的係数、積分係数および微分係数によって表す、専用の LTI モデル タイプもあります。

制御システムのより複雑なモデルを構築するには、個々のコンポーネントを LTI モデルとして表し、そのコンポーネントを接続して制御アーキテクチャをモデル化します。例は、モデル オブジェクトでの制御システム モデリングを参照してください。

関数

すべて展開する

tf伝達関数モデル
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
filtDSP 形式で離散伝達関数を指定
dss記述子状態空間モデルを作成する
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
pid22-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
rssランダムな連続テスト モデルを生成する
drssランダムな離散テスト モデルを生成する

ブロック

LTI SystemSimulink での線形時不変システム モデル オブジェクトの使用
LPV System線形パラメーター変動 (LPV) システムのシミュレーション

トピック

入門

モデル オブジェクトでの制御システム モデリング

モデル オブジェクトは、プラント、アクチュエータ、センサー、コントローラーなどのコンポーネントを表現することができます。モデル オブジェクトを接続して、複数要素の応答の組み合わせを表現する統合モデルを作成します。

モデル オブジェクトとは

モデル オブジェクトは、モデル データと属性を構造体にカプセル化する特別なデータ コンテナーとして線形システムを表します。

モデル オブジェクトの使用

線形解析、補償器の設計および制御システムの調整など、モデル オブジェクトの使用方法。

連続時間モデル

連続時間モデルの作成

この例では、tfzpkss、および frd の各コマンドを使用して連続時間線形モデルを作成する方法を示します。

伝達関数

伝達関数を分子と分母の係数またはゼロ、極およびゲインで表現します。

状態空間モデル

状態空間モデルを状態空間行列で表現します。

周波数応答データ (FRD) モデル

動的システムをさまざまな周波数応答のゲインと位相で表現します。

比例-積分-微分 (PID) コントローラー

PID コントローラーをコントローラー ゲインまたは時定数で表現します。

2 自由度 PID コントローラー

2-DOF PID コントローラーでは、外乱の抑制を、設定点の追従におけるオーバーシュートを大きく増加させることなく迅速に実現できます。

正しいモデル表現の使用

この例では、LTI モデルで作業する場合のベスト プラクティスを示します。

離散時間モデル

離散時間モデルの作成

この例では、tfzpkss および frd の各コマンドを使用して離散時間線形モデルを作成する方法を示します。

離散時間数値モデル

離散時間数値モデルを、モデル オブジェクトの作成時にサンプル時間を指定して表現します。

離散時間比例-積分-微分 (PID) コントローラー

離散時間 PID コントローラーの積分器項およびフィルター項は、いくつかの異なる式で表現することができます。

MIMO システム

MIMO 伝達関数

SISO 伝達関数の連結または各 I/O チャネルの係数のセットの指定により、MIMO 伝達関数を作成します。

MIMO 状態空間モデル

これらの例では、MIMO システムを状態空間モデルとして表す方法を説明します。

MIMO 周波数応答データ モデル

システム内の複数の I/O 組の周波数応答データを使用して、MIMO 周波数応答モデルを作成します。

MIMO モデルでの入出力の組み合わせの選択

MIMO 動的システム モデルから特定の I/O チャネルを抽出します。

Simulink の LTI モデル

LTI モデル オブジェクトの Simulink へのインポート

LTI System ブロックを使用して線形システム モデル オブジェクトを Simulink® にインポートします。

モデル オブジェクトの詳細

モデル オブジェクトのタイプ

モデル オブジェクト タイプには、固定係数をもつシステムを表すための数値モデル、および調整可能な係数または不確かな係数をもつシステムのための一般化モデルがあります。

動的システム モデル

内部ダイナミクスまたは過去の状態のメモリ (積分器、遅延、伝達関数、状態空間モデルなど) をもつシステムを表します。

数値モデル

数値 LTI モデルは、伝達関数や状態空間モデルなどの、固定係数をもつ動的な要素を表します。

静的モデル

調整可能なパラメーターまたは不確かなパラメーターおよび配列を含む、静的な入力/出力関係を表します。