octave_packages/control-2.3.52/BMWengine.m

   1 ## -*- texinfo -*-
   2 ## @deftypefn{Function File} {@var{sys} =} BMWengine ()
   3 ## @deftypefnx{Function File} {@var{sys} =} BMWengine (@var{"scaled"})
   4 ## @deftypefnx{Function File} {@var{sys} =} BMWengine (@var{"unscaled"})
   5 ## Model of the BMW 4-cylinder engine at ETH Zurich's control laboratory.
   6 ## @example
   7 ## @group
   8 ## OPERATING POINT
   9 ## Drosselklappenstellung     alpha_DK = 10.3 Grad
  10 ## Saugrohrdruck              p_s = 0.48 bar
  11 ## Motordrehzahl              n = 860 U/min
  12 ## Lambda-Messwert            lambda = 1.000
  13 ## Relativer Wandfilminhalt   nu = 1
  14 ## @end group
  15 ## @end example
  16 ## @example
  17 ## @group
  18 ## INPUTS
  19 ## U_1 Sollsignal Drosselklappenstellung   [Grad]
  20 ## U_2 Relative Einspritzmenge             [-]
  21 ## U_3 Zuendzeitpunkt                      [Grad KW]
  22 ## M_L Lastdrehmoment                      [Nm]
  23 ## @end group
  24 ## @end example
  25 ## @example
  26 ## @group
  27 ## STATES
  28 ## X_1 Drosselklappenstellung     [Grad]
  29 ## X_2 Saugrohrdruck              [bar]
  30 ## X_3 Motordrehzahl              [U/min]
  31 ## X_4 Messwert Lamba-Sonde       [-]
  32 ## X_5 Relativer Wandfilminhalt   [-]
  33 ## @end group
  34 ## @end example
  35 ## @example
  36 ## @group
  37 ## OUTPUTS
  38 ## Y_1 Motordrehzahl              [U/min]
  39 ## Y_2 Messwert Lambda-Sonde      [-]
  40 ## @end group
  41 ## @end example
  42 ## @example
  43 ## @group
  44 ## SCALING
  45 ## U_1N, X_1N   1 Grad
  46 ## U_2N, X_4N, X_5N, Y_2N   0.05
  47 ## U_3N   1.6 Grad KW
  48 ## X_2N   0.05 bar
  49 ## X_3N, Y_1N   200 U/min
  50 ## @end group
  51 ## @end example
  52 ## @end deftypefn
  53
  54 ## Author: Lukas Reichlin <lukas.reichlin@gmail.com>
  55 ## Created: January 2010
  56 ## Version: 0.1.1
  57
  58 ## TODO: translate German terminology
  59
  60 function sys = BMWengine (flg = "scaled")
  61
  62   if (nargin > 1)
  63     print_usage ();
  64   endif
  65
  66   switch (tolower (flg))
  67     case "unscaled"  ## Linearisiertes Modell, nicht skaliert
  68
  69       Apu = [ -40.0000     0          0          0          0
  70                 0.1683    -2.9471    -0.0016     0          0
  71                26.6088   920.3932    -0.1756     0        259.1700
  72                -0.5852    14.1941     0.0061    -5.7000    -5.7000
  73                 0.6600    -1.1732    -0.0052     0        -15.0000 ];
  74
  75       Bpu = [  40.0000     0          0
  76                 0          0          0
  77                 0        181.4190     1.5646
  78                 0         -3.9900     0
  79                 0          4.5000     0      ];
  80
  81       Bdpu = [  0
  82                 0
  83               -15.9000
  84                 0
  85                 0      ];
  86
  87       Cpu = [   0          0          1          0          0
  88                 0          0          0          1          0 ];
  89
  90       sys = ss (Apu, [Bpu, Bdpu], Cpu);
  91
  92     case "scaled"  ## Skaliertes Zustandsraummodell
  93
  94       Ap = [  -40.0000     0          0          0          0
  95                 3.3659    -2.9471    -6.5157     0          0
  96                 0.1330     0.2301    -0.1756     0          0.0648
  97               -11.7043    14.1941    24.3930    -5.7000    -5.7000
  98                13.2003    -1.1732   -20.9844     0        -15.0000 ];
  99
 100       Bp = [   40.0000     0          0
 101                 0          0          0
 102                 0          0.0454     0.0125
 103                 0         -3.9900     0
 104                 0          4.5000     0      ];
 105
 106       Bdp = [   0
 107                 0
 108                -1.5900
 109                 0
 110                 0      ];
 111
 112       Cp = [    0          0          1          0          0
 113                 0          0          0          1          0 ];
 114
 115       sys = ss (Ap, [Bp, Bdp], Cp, [], "scaled", true);
 116
 117     otherwise
 118       print_usage ();
 119
 120   endswitch
 121
 122 endfunction