def testMinreal(self, verbose=False):
"""Test a minreal model reduction"""
# A = [-2, 0.5, 0; 0.5, -0.3, 0; 0, 0, -0.1]
A = [[-2, 0.5, 0], [0.5, -0.3, 0], [0, 0, -0.1]]
# B = [0.3, -1.3; 0.1, 0; 1, 0]
B = [[0.3, -1.3], [0.1, 0.], [1.0, 0.0]]
# C = [0, 0.1, 0; -0.3, -0.2, 0]
C = [[0., 0.1, 0.0], [-0.3, -0.2, 0.0]]
# D = [0 -0.8; -0.3 0]
D = [[0., -0.8], [-0.3, 0.]]
# sys = ss(A, B, C, D)
sys = ss(A, B, C, D)
sysr = minreal(sys, verbose=verbose)
assert sysr.nstates == 2
assert sysr.ninputs == sys.ninputs
assert sysr.noutputs == sys.noutputs
np.testing.assert_array_almost_equal(
eigvals(sysr.A), [-2.136154, -0.1638459])
s = tf([1, 0], [1])
h = (s+1)*(s+2.00000000001)/(s+2)/(s**2+s+1)
hm = minreal(h, verbose=verbose)
hr = (s+1)/(s**2+s+1)
np.testing.assert_array_almost_equal(hm.num[0][0], hr.num[0][0])
np.testing.assert_array_almost_equal(hm.den[0][0], hr.den[0][0])
def main():
# 制御対象を定義(今回はモータを想定)
J = 0.6 # 慣性
D = 0.2 # 粘性
Kt = 0.15 # トルク定数
P = crl.tf([Kt], [J, D, 0]) # モータ角度の電流制御
# 参照モデルの定義
M = crl.tf([50], [1, 50])
# シミュレーション条件を定義
Ts = 0.001 # サンプリング時間
# 制御器構造の定義
beta = crl.ss("0", "1", "0; 1", "1; 0") # PI制御器
print(crl.tf(beta))
beta = crl.c2d(beta, Ts)
# 制御対象と参照モデルのゲイン線図
plt.figure(1)
crl.bode([P, M])
plt.legend(["Plant", "Ref. model"])
# prbsを生成する
n = 12 # m系列信号の次数
Tp = 5 # 何周期印加するか？
Ap = 0.5 # 振幅 [A]
u0 = 2 * prbs(n)
u0 = Ap * (u0 - np.average(u0))
u0 = np.tile(u0, Tp)
t = np.linspace(0, Ts * u0.shape[0], u0.shape[0])
plt.figure(2)
plt.plot(t, u0)
plt.xlabel("Time [s]")
plt.ylabel("Current [A]")
# 実験データの取得
print("=== Start Experiment ===")
Pd = crl.c2d(P, Ts, "tustin") # 双一次変換で離散時間モデルを作成
t = np.arange(start=0, stop=Tp * Ts * (2**n - 1), step=Ts)
(y0, t0, xout) = crl.lsim(Pd, u0[:], t[:]) # 応答を取得
plt.figure(3)
plt.plot(y0)
# VRFTを実行する
print("=== Start VRFT ===")
W = crl.tf([50], [1, 50]) # 周波数重み
L = crl.minreal((1 - M) * M * W) # プレフィルタ
Ld = crl.c2d(L, Ts, "tustin")
(ul, tl, xlout) = crl.lsim(Ld, u0, t)
(phi_l, tl, xlout) = crl.lsim(beta, y0[:])
print(phi_l)
rho = np.linalg.solve(phi_l, ul)
print(rho)
plt.show()