]> Creatis software - CreaPhase.git/blobdiff - octave_packages/control-2.3.52/@tf/__sys_connect__.m
Add a useful package (from Source forge) for octave
[CreaPhase.git] / octave_packages / control-2.3.52 / @tf / __sys_connect__.m
diff --git a/octave_packages/control-2.3.52/@tf/__sys_connect__.m b/octave_packages/control-2.3.52/@tf/__sys_connect__.m
new file mode 100644 (file)
index 0000000..39b7660
--- /dev/null
@@ -0,0 +1,120 @@
+## Copyright (C) 2009, 2011   Lukas F. Reichlin
+##
+## This file is part of LTI Syncope.
+##
+## LTI Syncope is free software: you can redistribute it and/or modify
+## it under the terms of the GNU General Public License as published by
+## the Free Software Foundation, either version 3 of the License, or
+## (at your option) any later version.
+##
+## LTI Syncope is distributed in the hope that it will be useful,
+## but WITHOUT ANY WARRANTY; without even the implied warranty of
+## MERCHANTABILITY or FITNESS FOR A PARTICULAR PURPOSE.  See the
+## GNU General Public License for more details.
+##
+## You should have received a copy of the GNU General Public License
+## along with LTI Syncope.  If not, see <http://www.gnu.org/licenses/>.
+
+## -*- texinfo -*-
+## @deftypefn {Function File} {@var{retsys} =} __sys_connect__ (@var{sys}, @var{M})
+## This function is part of the Model Abstraction Layer.  No argument checking.
+## For internal use only.
+## @example
+## @group
+## Problem: Solve the system equations of
+## Y(s) = G(s) E(s)
+## E(s) = U(s) + M Y(s)
+## in order to build
+## Y(s) = H(s) U(s)
+## Solution:
+## Y(s) = G(s) [I - M G(s)]^-1 U(s)
+##      = [I - G(s) M]^-1 G(s) U(s)
+## @end group
+## @end example
+## @end deftypefn
+
+## Author: Lukas Reichlin <lukas.reichlin@gmail.com>
+## Created: October 2009
+## Version: 0.2
+
+function sys = __sys_connect__ (sys, M)
+
+  [p, m] = size (sys);
+
+  num = sys.num;
+  den = sys.den;
+
+  ## TODO: Implementation for MIMO models.  There are three possibilities:
+  ##       1. An _algebraic_ solution of the inversion problem in order
+  ##          to not introduce unwanted zero/pole pairs.  Difficult.
+  ##       2. A numeric solution of the inversion problem.  Afterwards,
+  ##          elimination of _all_ zero/pole pairs by minreal.  Bad.
+  ##       3. Conversion to state-space, solving the problem there and
+  ##          converting back to transfer function.  Easier, but obviously,
+  ##          this way needs MIMO __sys2ss__ and __sys2tf__ implementations
+  ##          as described in Thomas Kailath's classic "Linear Systems".
+  ##          Possibly this is the way to go, but it works for proper systems
+  ##          only unless descriptor state-space models are implemented.
+
+  ## WARNING: The code below is a cheap hack to quickly enable SISO TF connections.
+
+  ## TODO: Check for den = 0, e.g. in feedback (tf (1), tf (-1))
+
+  if (p == 2 && m == 2 && num{1,2} == 0 && num{2,1} == 0 \
+      && M(1,1) == 0 && M(2,2) == 0)
+    ## mtimes, feedback
+    sys.num(1,1) = num{1,1} * den{2,2};
+    sys.num(1,2) = M(1,2) * num{1,1} * num{2,2};
+    sys.num(2,1) = M(2,1) * num{1,1} * num{2,2};
+    sys.num(2,2) = num{2,2} * den{1,1};
+
+    sys.den(:) = den{1,1} * den{2,2}  -  M(1,2) * M(2,1) * num{1,1} * num{2,2};
+
+  elseif (p == 3 && m == 4 && num{1,3} == 0 && num{1,4} == 0 \
+          && num{2,1} == 0 && num{2,2} == 0 && num{2,4} == 0 \
+          && num{3,1} == 0 && num{3,2} == 0 && num{3,3} == 0 \
+          && M == [0, 1, 0; 0, 0, 1; 0, 0, 0; 0, 0, 0])
+    ## horzcat [sys1, sys2], plus, minus
+    sys.num(:) = tfpoly (0);
+    sys.den(:) = tfpoly (1);
+
+    sys.num(1,1) = num{1,1};
+    sys.num(1,2) = num{1,2};
+    sys.num(1,3) = num{1,1} * num{2,3};
+    sys.num(1,4) = num{1,2} * num{3,4};
+    sys.num(2,3) = num{2,3};
+    sys.num(3,4) = num{3,4};
+
+    sys.den(1,3) = den{2,3};
+    sys.den(1,4) = den{3,4};
+    sys.den(2,3) = den{2,3};
+    sys.den(3,4) = den{3,4};
+
+  elseif (p == 3 && m == 3 && num{1,3} == 0 \
+          && num{2,1} == 0 && num{2,2} == 0 && num{2,3} == 1 \
+          && num{3,1} == 0 && num{3,2} == 0 && num{3,3} == 1 \
+          && M == [0, 1, 0; 0, 0, 1; 0, 0, 0])
+    ## plus, minus
+    sys.num(1,3) = num{1,1} * den{1,2}  +  num{1,2} * den{1,1};
+    sys.den(1,3) = den{1,1} * den{1,2};
+
+  elseif (p == 4 && m == 3 && num{1,2} == 0 && num{1,3} == 0 \
+          && num{2,1} == 0 && num{2,3} == 0 \
+          && num{3,1} == 0 && num{3,2} == 0 && num{3,3} == 1 \
+          && num{4,1} == 0 && num{4,2} == 0 && num{4,3} == 1 \
+          && M == [0, 0, 1, 0; 0, 0, 0, 1; 0, 0, 0, 0])
+    ## vertcat [sys1; sys2]
+    sys.num(1,3) = num{1,1};
+    sys.num(2,3) = num{2,2};
+    
+    sys.den(1,3) = den{1,1};
+    sys.den(2,3) = den{2,2};
+
+  else
+    ## MIMO case, convert to state-space and back.
+    warning ("tf: converting to minimal state-space for MIMO TF interconnections");
+    sys = tf (__sys_connect__ (ss (sys), M));
+    
+  endif
+
+endfunction