Varying Transfer Function

具有可变系数的传递函数

库:
Control System Toolbox / Linear Parameter Varying

描述

此模块实现具有可变系数的连续时间传递函数。瞬时传递函数由下式给出：

$H (s) = \frac{b_{0} + b_{1} s^{- 1} + \dots + b_{N} s^{- N}}{1 + a_{1} s^{- 1} + \dots + a_{N} s^{- N}} = \frac{b_{0} s^{N} + b_{1} s^{N - 1} + \dots + b_{N}}{s^{N} + a_{1} s^{N - 1} + \dots + a^{N}} .$

N 是极点数量，通过传递函数阶参数指定。将系数 b₀, b₁,…, b_N 和 a₁, a₂,…, a_N 的值馈送到对应的模块输入端口。

注意

上述 H(s) 的表达式仅适用于在 R2023a 或更高版本中添加到模型中的 Varying Transfer Function 模块。有关在 R2022b 或更早版本中创建的 Varying Transfer Function 模块的信息，请参阅Varying Transfer Function 模块公式已变更。

使用此模块和线性参数变化库中的其他模块来实现具有变量参数或系数的常见控制元素。有关详细信息，请参阅Model Gain-Scheduled Control Systems in Simulink。

小心

避免使传递函数系数依赖于模块输出 y。如果存在这种依赖，则生成的传递函数会导致代数环，因为计算模块输出值需要知道模块输出值。这种代数环容易带来不稳定性和发散性。请尝试用时间 t 和模块输入 u 来表示系数，而不是使用输出。

端口

输入

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u — 传递函数输入
标量

传递函数输入信号。

b0, b1, ... — 分子系数
标量

传递函数分子系数。系数端口的数量由传递函数阶参数决定。

对于零馈通传递函数，请清除启用馈通复选框。清除该复选框将禁用 b0 输入端口。 (自 R2023a 起)

a1, a2, ... — 分母系数
标量

传递函数分母系数。系数端口的数量由传递函数阶参数决定。最低阶项 (a₀) 的系数固定为 1。

在 R2023a 之前的版本中: 分母系数为 a0、a1 等。系数 a_N 固定为 1。有关详细信息，请参阅Varying Transfer Function 模块公式已变更。

输出

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y — 传递函数输出
标量

传递函数输出信号。

参数

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传递函数阶 — 极点数 N
1 (默认) | 正整数

传递函数阶数 N，指定为正整数。此参数决定了模块上的系数输入端口的数量。

启用馈通 — 为馈通项添加输入端口
on (默认) | off

自 R2023a 起

为具有直接馈通的传递函数启用 b0 输入端口。对于零馈通传递函数，请清除此复选框。对于零馈通模型，禁用该端口在数值上比向该端口馈入零常量更为可靠。

扩展功能

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C/C++ 代码生成
使用 Simulink® Coder™ 生成 C 代码和 C++ 代码。

版本历史记录

在 R2017b 中推出

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R2023a: Varying Transfer Function 模块公式已变更

在 R2023a 中，Varying Transfer Function 模块公式已变更，以使多项式系数定义与离散变传递函数 Discrete Varying Transfer Function 模块保持一致。在 R2022b 或更早版本中添加该模块的模块图不受此项变更影响。

在 R2023a 或更高版本中添加到 Simulink^® 模型的 Varying Transfer Function 模块具有由下式描述的瞬时传递函数：
$H (s) = \frac{b_{0} + b_{1} s^{- 1} + \dots + b_{N} s^{- N}}{1 + a_{1} s^{- 1} + \dots + a_{N} s^{- N}} = \frac{b_{0} s^{N} + b_{1} s^{N - 1} + \dots + b_{N}}{s^{N} + a_{1} s^{N - 1} + \dots + a^{N}} .$
在 R2022b 或更早版本中添加的模块具有由下式描述的瞬时传递函数：
$H (s) = \frac{b_{0} + b_{1} s + \dots b_{N} s^{N}}{a_{0} + a_{1} s + \dots a_{N - 1} s^{N - 1} + s^{N}} .$
请注意，将 R2023a 之前的模块替换为新模块时，需要重新连接系数输入。例如，假设有以下二阶传递函数：
$H_{22 b} (s) = \frac{10 + 9 s + 8 s^{2}}{7 + 6 s + s^{2}} .$
使用在 R2022b 或更早版本中添加的模块时，需按下图所示连接模块。该模块将 a2 固定为 1。
要在 R2023a 或更高版本中替换该模块，请按如下方式重写传递函数：
$H_{23 a} (s) = \frac{8 + 9 s^{- 1} + 10 s^{- 2}}{1 + 6 s^{- 1} + 7 s^{- 2}} .$
按下图所示重新连接模块。此时，该模块将 a0 固定为 1。

R2023a: 新增了“启用馈通”复选框

对于零馈通传递函数，请清除启用馈通复选框。清除该复选框将禁用 b0 输入端口。对于零馈通模型，禁用该端口在数值上比向该端口馈入零常量更为可靠。

另请参阅

Discrete Varying Transfer Function

主题

Model Gain-Scheduled Control Systems in Simulink

Varying Transfer Function

描述

端口

输入

u — 传递函数输入 标量

b0, b1, ... — 分子系数 标量

a1, a2, ... — 分母系数 标量

输出

y — 传递函数输出 标量

参数

传递函数阶 — 极点数 N 1 (默认) | 正整数

启用馈通 — 为馈通项添加输入端口 on (默认) | off

扩展功能

C/C++ 代码生成 使用 Simulink® Coder™ 生成 C 代码和 C++ 代码。

版本历史记录

R2023a: Varying Transfer Function 模块公式已变更

R2023a: 新增了“启用馈通”复选框

另请参阅

主题

u — 传递函数输入
标量

b0, b1, ... — 分子系数
标量

a1, a2, ... — 分母系数
标量

y — 传递函数输出
标量

传递函数阶 — 极点数 N
1 (默认) | 正整数

启用馈通 — 为馈通项添加输入端口
on (默认) | off

C/C++ 代码生成
使用 Simulink® Coder™ 生成 C 代码和 C++ 代码。