Control System Toolbox関数リファレンス

reg

状態フィードバックゲインと推定器ゲインを与えて、レギュレータを作成

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rsys = reg(sys,K,L)
rsys = reg(sys,K,L,sensors,known,controls)

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rsys = reg(sys,K,L) は、プラントの状態空間モデルsys、状態フィードバックゲイン行列K、推定器ゲイン行列Lを与えて、ダイナミックレギュレータまたは補償器rsysを作成します。ゲインKおよびLは、一般に極配置法またはLQG法を使って設計されます。関数regは、連続系と離散系の両方のケースを取り扱います。

この構文では、sysのすべての入力が制御入力であり、すべての出力が観測されることを仮定しています。レギュレータrsysは、状態フィードバック則とゲイン行列Lをもつ状態推定器とを結合することによって得られます(estimを参照)。

をもつプラントの場合、レギュレータは、つぎのように得られます。

このレギュレータは、正 のフィードバックを使ってプラントに結合しなければなりません。

rsys = reg(sys,K,L,sensors,known,controls) は、より一般的なレギュレーション問題を取り扱います。ここで、

• プラント入力は、制御入力、既知の入力、および確率入力から構成されます。
• プラント出力の部分集合のみが観測されます。

インデックスベクトルsensors、knownおよびcontrols は、、およびをsysの出力および入力の部分集合として設定します。結果として得られるレギュレータは、を指令値を作成するための入力として使用します(つぎの図を参照してください)。

例題

7出力と4入力をもつ連続系状態空間モデル

sys = ss(A,B,C,D) 

が与えられて、以下の設計を既に行っているものと仮定しています。

• 制御入力としてプラントの入力1、2、4を用いた状態フィードバックコントローラゲインK
• センサとしてプラントの出力4、7、1および付加的な既知入力としてプラントの入力3を用いたゲインLの状態推定器

つぎにコントローラと推定器を結合して、つぎのように完全なレギュレーションシステムを作成することができます。

controls = [1,2,4];
sensors = [4,7,1];
known = [3];
regulator = reg(sys,K,L,sensors,known,controls)

参考
estim       推定器のゲインを与え、状態推定器を作成

kalman      Kalman推定器の設計

lqgreg      LQGレギュレータ

lqr, dlqr   状態フィードバックLQレギュレータ

place       極配置

pzmap

reshape