ZR_QUANSER.M

Entwurf von Zustandsregler für das Modell des 2DOF-Hubschraubers von Quanser

ZR_Quanser_2DOF_Hubschrauber.m — Objective-C source code, 1 kB (1.644 bytes)

Dateiinhalt

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% Lineares Zustandsmodell des 2-DOF Hubschraubermodells von Quanser
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L1  = 0.203;     % [m]
Kfn = 0.8722;    % [N/V]
Ktg = 0.01;      % [Nm/V]
Ktn = 0.02;      % [Nm/V]
Kfg = 0.4214;    % [N/V]
I_N = 0.03071;   % [kgm**2]
I_G = 0.03071;   % [kgm**2]
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% Kontinuierliches Zustandsmodell
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A = [0 0 1 0; 0 0 0 1; 0 0 0 0; 0 0 0 0]
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B = [ 0             0 
      0             0
      L1*Kfn/I_N    -Ktg/I_N
      -Ktn/I_G      L1*Kfg/I_G]
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C = [1 0 0 0; 0 1 0 0]
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D = [0 0 ; 0 0]
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Strecke = ss(A,B,C,D)
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step(Strecke) % Sprungantwort

G_s=tf(Strecke)   % �bertragungsfunktionen

s = sym('s')
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% Symbolische Berechnung der Systemmatrix f�r eine Zustandsr�ckf�hrung
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k_11 = sym('k_11'); k_12 = sym('k_12');
k_13 = sym('k_13'); k_14 = sym('k_14');
k_21 = sym('k_21'); k_22 = sym('k_22');
k_23 = sym('k_23'); k_24 = sym('k_24');

K_s = [k_11 k_12 k_13 k_14
    k_21 k_22 k_23 k_24];

AG = vpa(A - B*K_s,3)

C_l = vpa(det(s*eye(4,4)-AG),3) % Charakteristisches Polynom des Regelkreises

K = [5.2418 0.1025 0 0
    -14.73     0   -30.675 0] % R�ckf�hrmatrix f�r [-1 -2 -3 -4]

K = place(A, B, [-10 -11 -12 -13])
% K = place(A, B, [-1.0106 -1.9239 -3.1614 -3.8927])

Ag = A - B*K;
EW_K = eig(Ag)  % Eigenwerte des Regelkreises
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V = eye(2,2);
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% Vorfiltermatrix f�r gutes F�hrungsverhalten
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V(1,1) = 1/0.0432;
V(2,2) = 1/0.0221
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% Vorfiltermatrix f�r gutes St�rverhalten
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% V(1,1) = -0.0432;
% V(2,2) = -0.0221
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Kreis = ss(Ag,B*V,C,D);
G_RK = tf(Kreis)
step(Kreis,10)
[Y,T,X] = step(Kreis,10);
figure(2)
Stellgroesse = ss(Ag,B*V,K,D);
step(Stellgroesse,10)