Discrete State-Space

Implementar un sistema en espacio de estados discreto

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Descripción

El bloque Discrete State-Space implementa el sistema descrito por

$$\begin{array}{c}x(n+1)=Ax(n)+Bu(n)\\ y(n)=Cx(n)+Du(n),\end{array}$$

donde u es la entrada, x es el estado e y es la salida. Los coeficientes de las matrices deben tener estas características, según se muestra en el siguiente diagrama:

• A debe ser una matriz de n por n, donde n es el número de estados.

• B debe ser una matriz de n por m, donde m es el número de entradas.

• C debe ser una matriz de r por n, donde r es el número de salidas.

• D debe ser una matriz de r por m.

El bloque acepta una entrada y genera una salida. La anchura del vector de entrada es el número de columnas de las matrices B y D. La anchura del vector de salida es el número de filas de las matrices C y D. Para definir el vector de estado inicial, utilice el parámetro Initial conditions.

Para especificar un vector o matriz de ceros para A, B, C, D o Initial conditions, utilice la función zeros.

Comportamiento del bloque para matrices vacías

Cuando las matrices A, B y C están vacías (por ejemplo, []), la funcionalidad del bloque pasa a ser y(n) = Du(n). Si el vector Initial conditions también está vacío, el bloque utiliza un vector de estado inicial de ceros.

Ejemplos

Péndulo invertido con animación

En este ejemplo se muestra cómo usar Simulink® para modelar y animar un sistema de péndulo invertido. El centro de masa de un péndulo invertido se encuentra por encima de su punto de rotación. Para mantener esta posición estable, el sistema implementa lógica de control para mover el punto de rotación por debajo del centro de masa en el momento en que el péndulo comienza a caer. El péndulo invertido es un problema de dinámica clásico que se utiliza para probar estrategias de control.

• Abrir modelo

Puertos

Entrada

Port_1 — Señal de entrada

escalar | vector

Vector de entrada, donde la anchura es igual al número de columnas de las matrices B y D. Para obtener más información, consulte Descripción.

Sugerencia

Para señales de entrada de enteros y de punto fijo, use el bloque Fixed-Point State-Space.

Tipos de datos: single | double

Salida

Port_1 — Vector de salida

escalar | vector

Vector de salida, con una anchura igual al número de filas de las matrices C y D. Para obtener más información, consulte Descripción.

Tipos de datos: single | double

Parámetros

Principal

A — Coeficiente de matriz A

1 (predeterminado) | escalar | vector | matriz

Especifique el coeficiente de matriz A como una matriz de valor real de n por n, donde n es el número de estados. Para obtener más información sobre los coeficientes de matriz, consulte Descripción.

Uso programático

Parámetro de bloque: A

Tipo: vector de caracteres

Valores: escalar | vector | matriz

Predeterminado: '1'

B — Coeficiente de matriz B

1 (predeterminado) | escalar | vector | matriz

Especifique el coeficiente de matriz B como una matriz de valor real de n por m, donde n es el número de estados y m es el número de entradas. Para obtener más información sobre los coeficientes de matriz, consulte Descripción.

Uso programático

Parámetro de bloque: B

Tipo: vector de caracteres

Valores: escalar | vector | matriz

Predeterminado: '1'

C — Coeficiente de matriz, C

1 (predeterminado) | escalar | vector | matriz

Especifique el coeficiente de matriz C como una matriz de valor real de r por n, donde r es el número de salidas y n es el número de estados. Para obtener más información sobre los coeficientes de matriz, consulte Descripción.

Uso programático

Parámetro de bloque: C

Tipo: vector de caracteres

Valores: escalar | vector | matriz

Predeterminado: '1'

D — Coeficiente de matriz, D

1 (predeterminado) | escalar | vector | matriz

Especifique el coeficiente de matriz D como una matriz de valor real de r por m, donde r es el número de salidas y m es el número de entradas. Para obtener más información sobre los coeficientes de matriz, consulte Descripción.

Uso programático

Parámetro de bloque: D

Tipo: vector de caracteres

Valores: escalar | vector | matriz

Predeterminado: '1'

Initial conditions — Vector de estado inicial

0 (predeterminado) | escalar | vector

Especifique el vector de estado inicial como escalar o vector. El vector de estado inicial no puede incluir valores inf o NaN.

Uso programático

Parámetro de bloque: InitialCondition

Tipo: vector de caracteres

Valores: escalar | vector

Predeterminado: '0'

Sample time (–1 for inherited) — Intervalo entre muestreos

-1 (predeterminado) | escalar | vector

Especifique el intervalo de tiempo entre muestreos. Consulte Especificar el tiempo de muestreo.

Uso programático

Parámetro de bloque: SampleTime

Tipo: vector de caracteres

Valores: escalar | vector

Predeterminado: '-1'

Atributos de estado

State name — Nombre único para el estado del bloque

'' (predeterminado) | cadena alfanumérica

Utilice este parámetro para asignar un nombre único al estado del bloque. El valor predeterminado es ' '. Cuando este campo está vacío, no hay ningún nombre asignado. Cuando utilice este parámetro, recuerde estas consideraciones:

• Un identificador válido empieza con un carácter alfabético o un guion bajo, seguido se caracteres alfanuméricos o guiones bajos.

• El nombre de estado se aplica solo al bloque seleccionado.

Este parámetro activa State name must resolve to Simulink signal object cuando hace clic en Apply.

Para obtener más información, consulte C Data Code Interface Configuration for Model Interface Elements (Simulink Coder).

Uso programático

Parámetro de bloque: StateName

Tipo: vector de caracteres

Valores: nombre único

Predeterminado: ''

State name must resolve to Simulink signal object — Requerir que un nombre de estado se resuelva en un objeto señal

off (predeterminado) | on

Seleccione esta casilla para requerir que los nombres de estado se resuelvan en un objeto señal de Simulink^®.

Dependencias

Para activar este parámetro, especifique un valor para State name. Este parámetro solo aparece si se establece el parámetro de configuración del modelo Signal resolution en un valor distinto de None.

Uso programático

Parámetro de bloque: StateMustResolveToSignalObject

Tipo: vector de caracteres

Valores: 'off' | 'on'

Predeterminado: 'off'

Características del bloque

Tipos de datos	double | single
Paso directo	sí
Señales multidimensionales	no
Señales de tamaño variable	no
Detección de cruce por cero	no

Capacidades ampliadas

Generación de código C/C++

Genere código C y C++ mediante Simulink® Coder™.

El código generado se basa en las funciones memcpy o memset (string.h) bajo ciertas condiciones.

Generación de código HDL

Genere código VHDL, Verilog y SystemVerilog para diseños FPGA y ASIC mediante HDL Coder™.

HDL Coder™ proporciona opciones de configuración adicionales que afectan a la implementación de HDL y la lógica sintetizada.

Arquitectura de HDL

Este bloque tiene una sola arquitectura de HDL predeterminada.

Propiedades del bloque HDL

De forma predeterminada, está disponible la siguiente propiedad del bloque HDL.

Punto flotante nativo
LatencyStrategy	Especifique si los bloques del diseño se asignan a inherit, Max, Min o Zero para el operador de punto flotante. El valor predeterminado es inherit. Consulte también LatencyStrategy (HDL Coder).

Generación de código PLC
Genere código de texto estructurado mediante Simulink® PLC Coder™.

Historial de versiones

Introducido antes de R2006a

Consulte también

State-Space | Fixed-Point State-Space | Generate HDL Code from Simulink Model (HDL Coder) | Basic HDL Code Generation Workflow (HDL Coder)

Temas

• C Data Code Interface Configuration for Model Interface Elements (Simulink Coder)
• Organize Parameter Data into a Structure by Using Struct Storage Class (Embedded Coder)
• Data Objects