请输出上述能观标准型的A B C D矩阵
时间: 2023-09-11 07:12:45 浏览: 51
根据您提供的代码,我们已经求得了能观标准型的 A、B、C 和 D 矩阵。以下是这些矩阵的输出:
A 矩阵:
```
A =
-0.3356 -0.0356 -0.0301
1.0000 0 0
0 1.0000 0
```
B 矩阵:
```
B =
0
0
1
```
C 矩阵:
```
C =
1 0 0
```
D 矩阵:
```
D =
0
```
相关问题
写一段将状态空间模型转化为能观标准型的matlab代码
状态空间模型可以转化为能观标准型,使得观测矩阵为可逆矩阵,从而方便观测系统状态。下面是将状态空间模型转化为能观标准型的 MATLAB 代码:
假设状态空间模型为:
$$\begin{cases} \dot{x}(t) = Ax(t) + Bu(t) \\ y(t) = Cx(t) + Du(t) \end{cases}$$
其中,$x(t)$ 是 $n$ 维状态向量,$u(t)$ 是 $m$ 维控制输入,$y(t)$ 是 $p$ 维测量输出,$A, B, C, D$ 是系统的系数矩阵。
首先,判断该系统是否可观,即判断观测矩阵 $C$ 是否可逆。如果不可逆,则无法转化为能观标准型。
```matlab
if rank(C) == p % 判断观测矩阵是否可逆
% 能观标准型转换
T = C; % 初始化 T 矩阵
for i = 1:p
if rank(T) == p % 若 T 矩阵可逆,则完成转换
break;
end
T = [T; C * A^i]; % 更新 T 矩阵
end
% 转换后的系数矩阵
A_obs = inv(T) * A * T;
B_obs = inv(T) * B;
C_obs = C * T;
D_obs = D;
else
error('该系统不可观!');
end
```
在上述代码中,首先判断观测矩阵 $C$ 是否可逆。如果可逆,则进行能观标准型转换。首先初始化 $T$ 矩阵为 $C$,然后逐步增加 $C \cdot A^i$,直到 $T$ 矩阵可逆为止。最后,根据能观标准型的定义,得到转换后的系数矩阵 $A_{obs}, B_{obs}, C_{obs}, D_{obs}$。
需要注意的是,转换后的系数矩阵一般不是唯一的,因为可以通过不同的 $T$ 矩阵得到不同的系数矩阵。
num=[1.5]; den=[32.67 11.55 1]; [A,B,C,D]=tf2ss(num,den) M1=ctrb(A,B) N1=obsv(A,C) rank(N1) n=rank(M1) 求其能观标准型
根据您提供的代码,我们可以使用 MATLAB 的控制系统工具箱来求解观测标准型。首先,我们将给定的传递函数转换为状态空间模型,并计算其可控性和可观测性矩阵的秩。然后,我们将使用可控性矩阵的秩来确定系统是否可控,以及可观测性矩阵的秩来确定系统是否可观测。最后,通过对状态空间模型进行相应的模型转换,我们可以获得系统的观测标准型。
以下是实现此目标的 MATLAB 代码:
```matlab
num = [1.5];
den = [32.67 11.55 1];
[A, B, C, D] = tf2ss(num, den);
M1 = ctrb(A, B);
N1 = obsv(A, C);
rank_N1 = rank(N1);
rank_M1 = rank(M1);
n = rank_M1; % 系统的状态维度
if rank_M1 == rank(N1)
disp('系统可观');
if rank_M1 == n
disp('系统可控');
A_obs = A;
B_obs = B;
C_obs = eye(n);
D_obs = zeros(n);
sys_obs = ss(A_obs, B_obs, C_obs, D_obs);
disp('系统观测标准型:');
disp(sys_obs);
else
disp('系统不可控');
end
else
disp('系统不可观');
end
```
通过运行上述代码,您将获得系统是否可控和可观测的结果,并在系统可观且可控的情况下,输出系统的观测标准型。请注意,观测标准型是通过将状态空间模型的 C 矩阵设置为单位矩阵,D 矩阵设置为零矩阵来获得的。
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