chap5_01_PPC.zip_极点配置控制

%极点配置控制（PPC）（连续系统离散化） clear all; close all; %被控对象离散化 den=[1 1 0]; num=[1]; Ts=0.5; Td=0; %连续系统对象参数 sys=tf(num,den,'inputdelay',Td); %连续系统传递函数 dsys=c2d(sys,Ts,'zoh'); %离散化 [dnum,a]=tfdata(dsys,'v'); %提取离散系统数据 na=length(a)-1; b=dnum(2:na+1); nb=length(b)-1; d=Td/Ts+1; %纯延时 %期望特性离散化 den=[1 2*0.7*1 1^2]; num=[1]; sys=tf(num,den); dsys=c2d(sys,Ts,'zoh'); [dnum,Am]=tfdata(dsys,'v'); %提取Am nam=length(Am)-1; %期望特征多项式阶次 %多项式B的分解 br=roots(b); %求B的根 b0=b(1); b1=1; %b0为B-；b1为B+ Val=0.8; %通过修改临界值，确定B零点是否对消（零点绝对值小于临界值，则被抵消） for i=1:nb %分解B-、B+ if abs(br(i))>=Val b0=conv(b0,[1 -br(i)]); else b1=conv(b1,[1 -br(i)]); end end Bm1=sum(Am)/sum(b0);Bm=Bm1*b0; %确定多项式Bm %确定多项式A0 na0=2*na-1-nam-(length(b1)-1); %观测器最低阶次 A0=1; for i=1:na0 A0=conv(A0,[1 0.5]); %生成观测器 end %计算Diophantine方程，得到F、G、R [F1,G]=diophantine(a,b0,d,A0,Am); %注意，此处为b0 F=conv(F1,b1); R=Bm1*A0; nf=length(F)-1; ng=length(G)-1; nr=length(R)-1; L=400; %控制步数 uk=zeros(d+nb,1); %输入初值：uk(i)表示u(k-i) yk=zeros(na,1); %输出初值 yrk=zeros(na,1); %期望输出初值 yr=10*[ones(L/4,1);-ones(L/4,1);ones(L/4,1);-ones(L/4+d,1)]; %期望输出 for k=1:L time(k)=k*Ts; y(k)=-a(2:na+1)*yk+b*uk(d:d+nb); %采集输出数据 u(k)=(-F(2:nf+1)*uk(1:nf)+R*[yr(k+d:-1:k+d-min(d,nr));yrk(1:nr-d)]-G*[y(k);yk(1:ng)])/F(1); %求控制量 %更新数据 for i=d+nb:-1:2 uk(i)=uk(i-1); end uk(1)=u(k); for i=na:-1:2 yk(i)=yk(i-1); yrk(i)=yrk(i-1); end yk(1)=y(k); yrk(1)=yr(k); end subplot(2,1,1); plot(time,yr(1:L),'r:',time,y); xlabel('t'); ylabel('y_r(t)、y(t)'); legend('y_r(t)','y(t)'); subplot(2,1,2); plot(time,u); xlabel('t'); ylabel('u(t)');