Zustandsraummodell (State-Space Model)

Erstellung, Analyse und Verwendung von Zustandsraumdarstellungen für Regelungsentwurf

Ein Zustandsraummodell (State-Space Model) wird häufig für die Darstellung eines linearen zeitinvarianten (LTI)-Systems verwendet. Es beschreibt ein System mit einem Satz Differentiale erster Ordnung oder Differenzengleichungen mit Eingängen, Ausgängen und Zustandsvariablen. Sind diese Gleichungen nicht unmittelbar bekannt, kann ein Modell der gewünschten Ordnung (Anzahl der Zustände) auch mithilfe der gemessenen zeitlichen Verläufe an Eingängen und Ausgängen identifiziert werden.

Diese Modelle werden oft in modernen Regelungsanwendungen für die Auslegung von Reglern und die Analyse der Regelperformance im Zeit- und Frequenzbereich verwendet. Die Modelle können auch auf nichtlineare System oder Systeme mit Anfangswerte ungleich Null angewandt werden. Sie bieten außerdem eine komfortable Möglichkeit, MIMO- (Multi-Input/Multi-Output) Systeme darzustellen, zu analysieren und zu regeln.

Weitere Informationen zu Regelungssystementwicklung siehe Control System Toolbox™ und System Identification Toolbox™ zur Verwendung mit MATLAB®.



Softwarereferenz

See also: Transferfunktion, Wurzelort, Linearisierung, Regelungssysteme, PID-Steuerung, PID-Optimierung, Steuerungssystementwurfsoftware, Bode-Diagrammen