A(q^-1)y(k)=B(q^-1)u(k-d) +C(q^-1) w(k)其中A(q^-1)=1-1.2q^-1+0.5q^-2,B(q^-1)=1+0.7q^-1,C(q^-1)=1-0.5q^-1+0.3q^-2求当d=1时按照参数已知设计最小方差控制器,给出matlab代码
时间: 2024-03-24 13:36:55 浏览: 11
以下是完整的 Matlab 代码,可以实现根据给定的系统参数,设计当 d=1 时的最小方差控制器:
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% 系统参数
A = [1 -1.2 0.5];
B = [1 0.7 0];
C = [1 -0.5 0.3];
d = 1;
% 噪声标准差
sigma_w = 0.1;
sigma_v = 0.2;
% 计算系统的状态空间模型
n = length(A);
Atilde = [A; eye(n-1), zeros(n-1,1)];
Btilde = [B; zeros(n-1,1)];
Ctilde = [C, zeros(1,n-1)];
Gtilde = [zeros(n-1,1); 1];
% 计算系统的卡尔曼增益
Q = Gtilde * Gtilde' * sigma_w^2;
R = sigma_v^2;
P = dlyap(Atilde', Ctilde' * Ctilde);
K = (Atilde * P * Ctilde' + Gtilde * Gtilde' * sigma_w^2) * inv(Ctilde * P * Ctilde' + R);
% 计算最小方差控制器的反馈增益矩阵和预测向量
F = -K(1:d);
f = -K(d+1:end) * [0; 1];
% 仿真控制器输出
N = 100;
u = zeros(N, 1);
y = zeros(N, 1);
for k = 1:N
% 计算状态
if k <= d
x = zeros(n, 1);
else
x = Atilde * [y(k-1:-1:k-d); u(k-1:-1:k-d)];
end
% 计算控制器输出
u(k) = F * x + f;
% 计算系统输出
y(k) = C * [y(k-1:-1:max(1,k-d)); u(k-d:-1:max(1,k-d-1))] + sigma_v * randn;
end
% 画图
t = 1:N;
subplot(2,1,1)
plot(t, y)
title('系统输出')
subplot(2,1,2)
plot(t, u)
title('控制器输出')
```
该代码的输出为两个图像,第一个图像为系统的输出,第二个图像为控制器的输出。这些输出可以帮助我们评估所设计的最小方差控制器的性能。