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FullInformationOutputRegulator
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FullInformationOutputRegulator

✖

指定 rspec を使って sys についての完全な状態情報出力調整器を与える．

✖
FullInformationOutputRegulator[{sys,{out1,…},{in1,…}},…]

調整された出力 outi および制御された入力 inj を指定する．

詳細とオプション

  • FullInformationOutputRegulatorは，sys の出力をゼロに駆動し，一般に系に対する既知の入力を抑制したり追跡したりする調整器を返す．
  • 系 sys 状態方程式 および と出力 を持つとみなされる． は可制御入力である．状態 は入力 の影響を受けず，出力関数 で示されるように，抑制または追跡のための信号のモデル化に使われる．
  • 調整期がゼロに駆動する典型的な出力関数
  • 状態 の影響 を抑制する
    が を追跡するようにする
  • 系 sys は，StateSpaceModel，AffineStateSpaceModelあるいはNonlinearStateSpaceModelでよい．
  • 計算された状態フィードバック は，を使い，操作点付近で sys を調整する．
  • 状態フィードバック は の形を取る．ただし，，であり， は rspec に従って計算される．
  • 使用可能な調整器指定 rspec
  • {"Poles",{p1,…}}StateFeedbackGainsで計算
    {"Weights",{p,…}}LQRegulatorGainsで計算
    {"Gains",κ}明示的に与えられたゲイン
  • 指定 {"method",pars,opts}では，オプション opts がゲイン計算関数に渡される．
  • 出力{out1,…}および入力{in1,…}は部分指定であり，デフォルトでAllであるとみなされる．

例題

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例  (1)基本的な使用例

0.5の一定外乱のある系の調整フィードバックを計算する：

In[1]:=1
✖
https://wolfram.com/xid/01lg39xalr04hou5q-80xxz0

この調整器は，状態，外乱状態 の関数である：

In[2]:=2
✖
https://wolfram.com/xid/01lg39xalr04hou5q-znqwvt
Out[2]=2

閉ループ系：

In[3]:=3
✖
https://wolfram.com/xid/01lg39xalr04hou5q-xcbb2q
Out[3]=3

出力はゼロに調整されている：

In[4]:=4
✖
https://wolfram.com/xid/01lg39xalr04hou5q-c6w8bj
In[6]:=6
✖
https://wolfram.com/xid/01lg39xalr04hou5q-1dgu03
Out[6]=6

スコープ  (8)標準的な使用例のスコープの概要

原点に未知の外部系の極がある線形系についての調整器：

In[1]:=1
✖
https://wolfram.com/xid/01lg39xalr04hou5q-xjnz24
Out[1]=1

閉ループ系：

In[2]:=2
✖
https://wolfram.com/xid/01lg39xalr04hou5q-3k8jbh
Out[2]=2

この外部系には一対の複素極がある：

In[1]:=1
✖
https://wolfram.com/xid/01lg39xalr04hou5q-8kn0ux
In[2]:=2
✖
https://wolfram.com/xid/01lg39xalr04hou5q-ep043b
Out[2]=2

閉ループ系：

In[3]:=3
✖
https://wolfram.com/xid/01lg39xalr04hou5q-htwnxn
Out[3]=3

この外部系の状態は調整器の一部である：

In[1]:=1
✖
https://wolfram.com/xid/01lg39xalr04hou5q-8xa4ja
In[2]:=2
✖
https://wolfram.com/xid/01lg39xalr04hou5q-hji5ng
Out[2]=2

閉ループ系：

In[3]:=3
✖
https://wolfram.com/xid/01lg39xalr04hou5q-ly5htl
Out[3]=3

応答：

In[4]:=4
✖
https://wolfram.com/xid/01lg39xalr04hou5q-inbizy
Out[4]=4

この系は pfが負の場合に調整されている：

In[5]:=5
✖
https://wolfram.com/xid/01lg39xalr04hou5q-nu8uni
Out[5]=5

AffineStateSpaceModelを調整する：

In[1]:=1
✖
https://wolfram.com/xid/01lg39xalr04hou5q-sddj7a
Out[1]=1

NonlinearStateSpaceModelを調整する：

In[1]:=1
✖
https://wolfram.com/xid/01lg39xalr04hou5q-xiwndc
Out[1]=1

調整された出力とフィードバック入力を指定する：

In[1]:=1
✖
https://wolfram.com/xid/01lg39xalr04hou5q-ptvzc
Out[1]=1

LQRegulatorGainsを使い，重みを指定することで安定化ゲインを計算する：

In[1]:=1
✖
https://wolfram.com/xid/01lg39xalr04hou5q-8o8m6q
Out[1]=1

使用するゲインを指定する：

In[1]:=1
✖
https://wolfram.com/xid/01lg39xalr04hou5q-p2ysoy
Out[1]=1

アプリケーション  (6)この関数で解くことのできる問題の例

としてモデル化された外乱を拒絶する：

In[1]:=1
✖
https://wolfram.com/xid/01lg39xalr04hou5q-pqn11a

外乱を含む系のフルモデル：

In[2]:=2
✖
https://wolfram.com/xid/01lg39xalr04hou5q-77gtvb
In[3]:=3
✖
https://wolfram.com/xid/01lg39xalr04hou5q-8cr9mb
Out[3]=3

調整器：

In[4]:=4
✖
https://wolfram.com/xid/01lg39xalr04hou5q-8pn45c
Out[4]=4

閉ループ系：

In[5]:=5
✖
https://wolfram.com/xid/01lg39xalr04hou5q-tkuy5g
Out[5]=5

外乱の存在によって出力は調整されている：

In[6]:=6
✖
https://wolfram.com/xid/01lg39xalr04hou5q-2bpvmz
In[7]:=7
✖
https://wolfram.com/xid/01lg39xalr04hou5q-wmw4u1
Out[7]=7

としてモデル化された入力を追跡する：

In[1]:=1
✖
https://wolfram.com/xid/01lg39xalr04hou5q-5a8gm9

系の振るモデルと入力モデル：

In[2]:=2
✖
https://wolfram.com/xid/01lg39xalr04hou5q-cdl42x
In[3]:=3
✖
https://wolfram.com/xid/01lg39xalr04hou5q-ibddnl
Out[3]=3

調整器：

In[4]:=4
✖
https://wolfram.com/xid/01lg39xalr04hou5q-jvlb1j
Out[4]=4

閉ループ系：

In[5]:=5
✖
https://wolfram.com/xid/01lg39xalr04hou5q-ooq5wa
Out[5]=5

出力は入力を追跡する：

In[6]:=6
✖
https://wolfram.com/xid/01lg39xalr04hou5q-vyyqfu
Out[6]=6

ステップ入力の追跡と正弦曲線外乱の拒絶を同時に行う：

In[1]:=1
✖
https://wolfram.com/xid/01lg39xalr04hou5q-doy3xr
Out[1]=1
In[2]:=2
✖
https://wolfram.com/xid/01lg39xalr04hou5q-klc2k1
Out[2]=2

完全な系：

In[3]:=3
✖
https://wolfram.com/xid/01lg39xalr04hou5q-zl4v3q
Out[3]=3
In[4]:=4
✖
https://wolfram.com/xid/01lg39xalr04hou5q-odqckk
Out[4]=4

調整器を得る：

In[5]:=5
✖
https://wolfram.com/xid/01lg39xalr04hou5q-w97svn
Out[5]=5

閉ループ系：

In[6]:=6
✖
https://wolfram.com/xid/01lg39xalr04hou5q-ktwtto
Out[6]=6

このシミュレーションは，出力がステップ信号を追跡していることを示している：

In[7]:=7
✖
https://wolfram.com/xid/01lg39xalr04hou5q-0g88yk
Out[7]=7

外乱がある場合の航空機の縦方向の力学を調整する：»

In[1]:=1
✖
https://wolfram.com/xid/01lg39xalr04hou5q-y3lb4i

外乱は2つの周波数要素からなる：

In[2]:=2
✖
https://wolfram.com/xid/01lg39xalr04hou5q-14b6v0

完全な系：

In[3]:=3
✖
https://wolfram.com/xid/01lg39xalr04hou5q-j95gbs
Out[3]=3

外乱がある場合に出力（種）を調整する制御法則：

In[4]:=4
✖
https://wolfram.com/xid/01lg39xalr04hou5q-tix8me
Out[4]=4

閉ループ系：

In[5]:=5
✖
https://wolfram.com/xid/01lg39xalr04hou5q-1e0b5w
Out[5]=5

シミュレーションは調整が達成できたことを示している：

In[6]:=6
✖
https://wolfram.com/xid/01lg39xalr04hou5q-kl30xb
Out[6]=6

制御努力：

In[7]:=7
✖
https://wolfram.com/xid/01lg39xalr04hou5q-log4o3
Out[7]=7

Rösslerのプロトタイプ-4の系を調整する：»

In[1]:=1
✖
https://wolfram.com/xid/01lg39xalr04hou5q-qnma0x

そのカオス的動作：

In[2]:=2
✖
https://wolfram.com/xid/01lg39xalr04hou5q-8nzejx
Out[2]=2

状態 が調整され一定に保たれるような完全モデル：

In[3]:=3
✖
https://wolfram.com/xid/01lg39xalr04hou5q-vsgmni
Out[3]=3

フィードバック法則：

In[4]:=4
✖
https://wolfram.com/xid/01lg39xalr04hou5q-9jwmp1
Out[4]=4

閉ループ系：

In[5]:=5
✖
https://wolfram.com/xid/01lg39xalr04hou5q-qhihbq
Out[5]=5

シミュレーションは， が調整され系にフィードバックがあるカオス的動作がないことを示している：

In[6]:=6
✖
https://wolfram.com/xid/01lg39xalr04hou5q-8blu31
Out[6]=6

Chua回路中の電圧 を，他のChua回路の出力である外乱 を拒絶しつつ正弦曲線に従うように調整する：»

非線形系が三次多項式である，Chua回路のアフィンモデル：

In[1]:=1
✖
https://wolfram.com/xid/01lg39xalr04hou5q-owf96l
In[2]:=2
✖
https://wolfram.com/xid/01lg39xalr04hou5q-y49ytn

ω が追跡すべき正弦曲線の周波数である外部の系：

In[3]:=3
✖
https://wolfram.com/xid/01lg39xalr04hou5q-v4mr7n
In[4]:=4
✖
https://wolfram.com/xid/01lg39xalr04hou5q-n9ipd2

完全な系：

In[5]:=5
✖
https://wolfram.com/xid/01lg39xalr04hou5q-6gbhuu
Out[5]=5

外乱モデルの極：

In[6]:=6
✖
https://wolfram.com/xid/01lg39xalr04hou5q-gwt7o3
Out[6]=6

系の極は，3つの新たな極と安定化極からなる：

In[7]:=7
✖
https://wolfram.com/xid/01lg39xalr04hou5q-4pvrjo
Out[7]=7

調整器：

In[8]:=8
✖
https://wolfram.com/xid/01lg39xalr04hou5q-xrmdal
Out[8]=8

閉ループ系：

In[9]:=9
✖
https://wolfram.com/xid/01lg39xalr04hou5q-s5myjw
Out[9]=9

正弦曲線は調整に達したことを示している：

In[10]:=10
✖
https://wolfram.com/xid/01lg39xalr04hou5q-kcesg6
Out[10]=10

特性と関係  (4)この関数の特性および他の関数との関係

StateFeedbackGainsは特殊ケースである：

In[1]:=1
✖
https://wolfram.com/xid/01lg39xalr04hou5q-q2qlf6
In[3]:=3
✖
https://wolfram.com/xid/01lg39xalr04hou5q-leqj70
Out[3]=3
In[4]:=4
✖
https://wolfram.com/xid/01lg39xalr04hou5q-5tt0ls
Out[4]=4

LQRegulatorGainsは特殊ケースである：

In[1]:=1
✖
https://wolfram.com/xid/01lg39xalr04hou5q-29bv7p
In[2]:=2
✖
https://wolfram.com/xid/01lg39xalr04hou5q-unjs0m
Out[2]=2
In[3]:=3
✖
https://wolfram.com/xid/01lg39xalr04hou5q-wrdtg7
Out[3]=3

SystemsModelStateFeedbackConnectを使って閉ループ系を得る：

In[1]:=1
✖
https://wolfram.com/xid/01lg39xalr04hou5q-3iqdmg
In[2]:=2
✖
https://wolfram.com/xid/01lg39xalr04hou5q-1qtz0r
Out[2]=2

出力調整に成功：

In[1]:=1
✖
https://wolfram.com/xid/01lg39xalr04hou5q-lrkd8o
In[2]:=2
✖
https://wolfram.com/xid/01lg39xalr04hou5q-dxgwfp
Out[2]=2
In[3]:=3
✖
https://wolfram.com/xid/01lg39xalr04hou5q-ywbfrc
Out[3]=3
In[4]:=4
✖
https://wolfram.com/xid/01lg39xalr04hou5q-5u7rsj
Out[4]=4
Wolfram Research (2014), FullInformationOutputRegulator, Wolfram言語関数， https://reference.wolfram.com/language/ref/FullInformationOutputRegulator.html.
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Wolfram Research (2014), FullInformationOutputRegulator, Wolfram言語関数， https://reference.wolfram.com/language/ref/FullInformationOutputRegulator.html.

テキスト

Wolfram Research (2014), FullInformationOutputRegulator, Wolfram言語関数， https://reference.wolfram.com/language/ref/FullInformationOutputRegulator.html.

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Wolfram Research (2014), FullInformationOutputRegulator, Wolfram言語関数， https://reference.wolfram.com/language/ref/FullInformationOutputRegulator.html.

CMS

Wolfram Language. 2014. "FullInformationOutputRegulator." Wolfram Language & System Documentation Center. Wolfram Research. https://reference.wolfram.com/language/ref/FullInformationOutputRegulator.html.

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Wolfram Language. 2014. "FullInformationOutputRegulator." Wolfram Language & System Documentation Center. Wolfram Research. https://reference.wolfram.com/language/ref/FullInformationOutputRegulator.html.

APA

Wolfram Language. (2014). FullInformationOutputRegulator. Wolfram Language & System Documentation Center. Retrieved from https://reference.wolfram.com/language/ref/FullInformationOutputRegulator.html

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Wolfram Language. (2014). FullInformationOutputRegulator. Wolfram Language & System Documentation Center. Retrieved from https://reference.wolfram.com/language/ref/FullInformationOutputRegulator.html

BibTeX

@misc{reference.wolfram_2025_fullinformationoutputregulator, author="Wolfram Research", title="{FullInformationOutputRegulator}", year="2014", howpublished="\url{https://reference.wolfram.com/language/ref/FullInformationOutputRegulator.html}", note=[Accessed: 02-April-2025 ]}

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@misc{reference.wolfram_2025_fullinformationoutputregulator, author="Wolfram Research", title="{FullInformationOutputRegulator}", year="2014", howpublished="\url{https://reference.wolfram.com/language/ref/FullInformationOutputRegulator.html}", note=[Accessed: 02-April-2025 ]}

BibLaTeX

@online{reference.wolfram_2025_fullinformationoutputregulator, organization={Wolfram Research}, title={FullInformationOutputRegulator}, year={2014}, url={https://reference.wolfram.com/language/ref/FullInformationOutputRegulator.html}, note=[Accessed: 02-April-2025 ]}

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@online{reference.wolfram_2025_fullinformationoutputregulator, organization={Wolfram Research}, title={FullInformationOutputRegulator}, year={2014}, url={https://reference.wolfram.com/language/ref/FullInformationOutputRegulator.html}, note=[Accessed: 02-April-2025 ]}