]> Creatis software - CreaPhase.git/blobdiff - octave_packages/control-2.3.52/mixsyn.m
Add a useful package (from Source forge) for octave
[CreaPhase.git] / octave_packages / control-2.3.52 / mixsyn.m
diff --git a/octave_packages/control-2.3.52/mixsyn.m b/octave_packages/control-2.3.52/mixsyn.m
new file mode 100644 (file)
index 0000000..10b7458
--- /dev/null
@@ -0,0 +1,162 @@
+## Copyright (C) 2009   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{K}, @var{N}, @var{gamma}, @var{rcond}] =} mixsyn (@var{G}, @var{W1}, @var{W2}, @var{W3}, @dots{})
+## Solve stacked S/KS/T H-infinity problem.  Bound the largest singular values
+## of @var{S} (for performance), @var{K S} (to penalize large inputs) and
+## @var{T} (for robustness and to avoid sensitivity to noise).
+## In other words, the inputs r are excited by a harmonic test signal.
+## Then the algorithm tries to find a controller @var{K} which minimizes
+## the H-infinity norm calculated from the outputs z.
+##
+## @strong{Inputs}
+## @table @var
+## @item G
+## LTI model of plant.
+## @item W1
+## LTI model of performance weight.  Bounds the largest singular values of sensitivity @var{S}.
+## Model must be empty @code{[]}, SISO or of appropriate size.
+## @item W2
+## LTI model to penalize large control inputs.  Bounds the largest singular values of @var{KS}.
+## Model must be empty @code{[]}, SISO or of appropriate size.
+## @item W3
+## LTI model of robustness and noise sensitivity weight.  Bounds the largest singular values of 
+## complementary sensitivity @var{T}.  Model must be empty @code{[]}, SISO or of appropriate size.
+## @item @dots{}
+## Optional arguments of @command{hinfsyn}.  Type @command{help hinfsyn} for more information.
+## @end table
+##
+## All inputs must be proper/realizable.
+## Scalars, vectors and matrices are possible instead of LTI models.
+##
+## @strong{Outputs}
+## @table @var
+## @item K
+## State-space model of the H-infinity (sub-)optimal controller.
+## @item N
+## State-space model of the lower LFT of @var{P} and @var{K}.
+## @item gamma
+## L-infinity norm of @var{N}.
+## @item rcond
+## Vector @var{rcond} contains estimates of the reciprocal condition
+## numbers of the matrices which are to be inverted and
+## estimates of the reciprocal condition numbers of the
+## Riccati equations which have to be solved during the
+## computation of the controller @var{K}.  For details,
+## see the description of the corresponding SLICOT algorithm.
+## @end table
+##
+## @strong{Block Diagram}
+## @example
+## @group
+##
+##                                     | W1 S   |
+## gamma = min||N(K)||             N = | W2 K S | = lft (P, K)
+##          K         inf              | W3 T   |
+## @end group
+## @end example
+## @example
+## @group
+##                                                       +------+  z1
+##             +---------------------------------------->|  W1  |----->
+##             |                                         +------+
+##             |                                         +------+  z2
+##             |                 +---------------------->|  W2  |----->
+##             |                 |                       +------+
+##  r   +    e |   +--------+  u |   +--------+  y       +------+  z3
+## ----->(+)---+-->|  K(s)  |----+-->|  G(s)  |----+---->|  W3  |----->
+##        ^ -      +--------+        +--------+    |     +------+
+##        |                                        |
+##        +----------------------------------------+
+## @end group
+## @end example
+## @example
+## @group
+##                +--------+
+##                |        |-----> z1 (p1x1)          z1 = W1 e
+##  r (px1) ----->|  P(s)  |-----> z2 (p2x1)          z2 = W2 u
+##                |        |-----> z3 (p3x1)          z3 = W3 y
+##  u (mx1) ----->|        |-----> e (px1)            e = r - y
+##                +--------+
+## @end group
+## @end example
+## @example
+## @group
+##                +--------+  
+##        r ----->|        |-----> z
+##                |  P(s)  |
+##        u +---->|        |-----+ e
+##          |     +--------+     |
+##          |                    |
+##          |     +--------+     |
+##          +-----|  K(s)  |<----+
+##                +--------+
+## @end group
+## @end example
+## @example
+## @group
+##                +--------+      
+##        r ----->|  N(s)  |-----> z
+##                +--------+
+## @end group
+## @end example
+## @example
+## @group
+## Extended Plant:  P = augw (G, W1, W2, W3)
+## Controller:      K = mixsyn (G, W1, W2, W3)
+## Entire System:   N = lft (P, K)
+## Open Loop:       L = G * K
+## Closed Loop:     T = feedback (L)
+## @end group
+## @end example
+## @example
+## @group
+## Reference:
+## Skogestad, S. and Postlethwaite I.
+## Multivariable Feedback Control: Analysis and Design
+## Second Edition
+## Wiley 2005
+## Chapter 3.8: General Control Problem Formulation
+## @end group
+## @end example
+##
+## @strong{Algorithm}@*
+## Relies on commands @command{augw} and @command{hinfsyn},
+## which use SLICOT SB10FD and SB10DD by courtesy of
+## @uref{http://www.slicot.org, NICONET e.V.}
+##
+## @seealso{hinfsyn, augw}
+## @end deftypefn
+
+## Author: Lukas Reichlin <lukas.reichlin@gmail.com>
+## Created: December 2009
+## Version: 0.1
+
+function [K, N, gamma, rcond] = mixsyn (G, W1 = [], W2 = [], W3 = [], varargin)
+
+  if (nargin == 0)
+    print_usage ();
+  endif
+
+  [p, m] = size (G);
+
+  P = augw (G, W1, W2, W3);
+  
+  [K, N, gamma, rcond] = hinfsyn (P, p, m, varargin{:});
+
+endfunction