c2dOptions

R2026b

为连续时间到离散时间的转换指定离散化方法

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描述

使用 c2dOptions 为通过 c2d 进行模型离散化指定离散化方法及关联的量。

创建对象

语法

opts = c2dOptions
opts = c2dOptions(PropertyName=Value)

描述

opts = c2dOptions 返回 c2d 的默认选项。可通过使用圆点表示法更改 opts 的属性来自定义这些选项。

opts = c2dOptions(PropertyName=Value) 使用一个或多个名称-值参量设置属性。例如，c2dOptions(Method="tustin") 将转换方法设置为双线性（突斯汀）逼近方法。

示例

属性

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离散化方法，指定为以下值之一：

"zoh"

零阶保持，其中 c2d 假定控制输入在采样时间 Ts 内是分段常量。

"foh"

三角形逼近（修正一阶保持），其中 c2d 假定控制输入在采样时间 Ts 内是分段线性值（请参阅 [1]，第 228 页）。

"impulse"冲激不变离散化。
"tustin"

双线性（突斯汀）逼近。默认情况下，使用 c2d 进行离散化时不会包含预修正，并会将任意小数时滞舍入到最接近的采样时间倍数。要包含预修正，请使用 PrewarpFrequency 选项。要逼近小数时滞，请使用 ThiranOrder 选项。

"matched"

零极点匹配法（请参阅 [1]，第 224 页）。默认情况下，c2d 会将任意小数时滞舍入到最接近的采样时间倍数。要逼近小数时滞，请使用 ThiranOrder 选项。

"least-squares"最小二乘法。最小化连续时间系统与离散时间系统在奈奎斯特频率范围内的频率响应误差。可使用 FitOrder 选项指定离散时间系统的阶数。
"damped"仅基于 sparss 模型的 TRBDF2 公式的阻尼突斯汀逼近。

有关每种转换方法的算法的信息，请参阅连续-离散转换方法。

"tustin" 方法的预修正频率，指定为 0 或正标量值。以 rad/TimeUnit 为单位指定频率，其中 TimeUnit 是离散化系统的 TimeUnit 属性中指定的时间单位。值为 0 对应于不包含预修正的标准 "tustin" 方法。

"least-squares" 方法的拟合阶数，指定为 "auto" 或整数。此选项指定要使用 "least-squares" 方法拟合到连续时间频率响应的离散时间模型的阶数。默认值 "auto" 表示使用连续时间模型的阶数。可通过将 FitOrder 更改为正整数来指定模型阶数。降低阶数有助于处理不稳定极点或 z = -1 处的零极点相消问题。

"tustin" 和 "matched" 方法中用于逼近小数延迟的蒂兰滤波器的最大阶数。值为 0 意味着 c2d 将小数延迟舍入到最接近的整数倍采样时间。如果您将此属性设置为正整数，则 c2d 会在离散化前使用 thiran 逼近小数延迟。

对于具有小数延迟的状态空间模型，当 DelayModeling 设置为 "delay" 时，蒂兰滤波器会引入额外的内部延迟，当 DelayModeling 设置为 "state" 时，则会引入附加状态。 (自 R2024a 起)

自 R2024a 起

离散化产生的额外延迟的建模格式，指定为 "delay" 或 "state"。对具有输入延迟或输出延迟（这些延迟是 Ts 的小数倍）的模型进行离散化时，除了产生离散的输入延迟和输出延迟外，还可能产生额外延迟。使用此选项指定是将这些额外延迟建模为内部延迟 ("delay") 还是附加状态 ("state")。

自 R2024a 起

用于指定在状态空间数组中实现状态和延迟一致性的选项，指定为 "off" 或 "on"。

  • "on" - 在生成的离散化状态空间模型数组中提供状态和延迟一致性。

  • "off" - 最小化每个模型中的延迟数量。

示例

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打开实时脚本

生成两个随机连续时间状态空间模型。

sys1 = rss(3,2,2);
sys2 = rss(4,4,1);

为 c2d 创建选项集，指定采用突斯汀离散化方法，并设置预修正频率为 3.4 弧度/秒。

opt = c2dOptions( ...
    Method="tustin", ...
    PrewarpFrequency=3.4);

使用同一选项集对模型 sys1 和 sys2 进行离散化，但设置不同的采样时间。

dsys1 = c2d(sys1,0.1,opt);
dsys2 = c2d(sys2,0.2,opt);

参考

[1] Franklin, G.F., Powell, D.J., and Workman, M.L., Digital Control of Dynamic Systems (3rd Edition), Prentice Hall, 1997.

版本历史记录

在 R2010a 中推出

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另请参阅