Zustandsregler mit Beobachter
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Zur Verdeutlichung soll die Situation "Zustandsregler mit Beobachter" zunächst simuliert werden. D.h. statt des "echten" realen Systems dient ein weiteres Modell als als "realses System":
clear(); function f = rechteSeite(t,y) real_phi = y(1,1); //Pixelposition real_omega = y(2,1); //Pixelgeschwindigkeit "w" real_alfa = y(3,1); //Pixelbeschleunigung real_intphi = y(4,1); //Integral von Phi sim_phi = y(5,1); //Pixelposition sim_omega = y(6,1); //Pixelgeschwindigkeit "w" sim_alfa = y(7,1); //Pixelbeschleunigung sim_intphi = y(8,1); //Integral von Phi a=36.0; b=326.0; c=115509.0; R=[0.1028838, 0.0075232, 0.0001731, 0.4205213]; u = -R*y(5:8,1); //simuliertes y als Grundlage fuer u. usim = u + 0.01*(real_phi-sim_phi); //Abweichung zw. realem und simul. phi zurueckfuehren. f(1,1) = real_omega; f(2,1) = real_alfa; f(3,1) = -a*real_alfa-b*real_omega+c*u; f(4,1) = real_phi; f(5,1) = sim_omega; f(6,1) = sim_alfa; f(7,1) = -a*sim_alfa-b*sim_omega+c*usim; f(8,1) = sim_phi; endfunction //Testweise wie in der Messung simulieren: t=linspace(0,1.0,100); t0=0.0; y0=[100;0;0;0; 0;0;0;0]; y=ode(y0,t0,t,rechteSeite); //wird das reale system ausgeregelt?: plot(t,y(1,:),t,y(5,:)); //real_phi und sim_phi
Code 0-1: Simulation "reales" beobachtetes System und Zustandsregler.
Bild 0-1: Verlauf reales phi (durchgezogen) und simuliertes phi (gestrichelt).