home *** CD-ROM | disk | FTP | other *** search
/ OS/2 Shareware BBS: 10 Tools / 10-Tools.zip / octa21eb.zip / octave / SCRIPTS.ZIP / scripts / control / dlqg.m < prev    next >
Text File  |  1999-03-05  |  4KB  |  125 lines
  1. # Copyright (C) 1996 A. Scottedward Hodel 
  2. #
  3. # This file is part of Octave. 
  4. #
  5. # Octave is free software; you can redistribute it and/or modify it 
  6. # under the terms of the GNU General Public License as published by the 
  7. # Free Software Foundation; either version 2, or (at your option) any 
  8. # later version. 
  9. # 
  10. # Octave is distributed in the hope that it will be useful, but WITHOUT 
  11. # ANY WARRANTY; without even the implied warranty of MERCHANTABILITY or 
  12. # FITNESS FOR A PARTICULAR PURPOSE.  See the GNU General Public License 
  13. # for more details.
  14. # 
  15. # You should have received a copy of the GNU General Public License 
  16. # along with Octave; see the file COPYING.  If not, write to the Free 
  17. # Software Foundation, 675 Mass Ave, Cambridge, MA 02139, USA. 
  18.  
  19. function [K,Q,P,Ee,Er] = dlqg(A,B,C,G,Sigw, Sigv,Q,R)
  20. #
  21. #
  22. #  O B S O L E T E * * * D O   N O T   U S E!
  23. #
  24. #  Use lqg instead.
  25. #
  26. # function [K,Q,P,Ee,Er] = dlqg(A,B,C,G,Sigw,Sigv,Q,R)
  27. # function [K,Q,P,Ee,Er] = dlqg(Sys,Sigw,Sigv,Q,R)
  28. # 
  29. # design a discrete-time linear quadratic gaussian optimal controller
  30. # for the system
  31. #
  32. #  x(k+1) = A x(k) + B u(k) + G w(k)       [w]=N(0,[Sigw 0    ])
  33. #    y(k) = C x(k) + v(k)                  [v]  (    0   Sigv ])
  34. #
  35. # Outputs:
  36. #    K: system data structure format LQG optimal controller
  37. #    P: Solution of control (state feedback) algebraic Riccati equation
  38. #    Q: Solution of estimation algebraic Riccati equation
  39. #    Ee: estimator poles
  40. #    Es: controller poles
  41. # inputs:
  42. #  A,B,C,G, or Sys: state space representation of system.  
  43. #  Sigw, Sigv: covariance matrices of independent Gaussian noise processes 
  44. #      (as above)
  45. #  Q, R: state, control weighting matrices for dlqr call respectively.  
  46. #
  47. # See also: lqg, dlqe, dlqr
  48.  
  49. # Written by A. S. Hodel August 1995
  50.  
  51. warning("dlqg: obsolete. use lqg instead (system data structure format)");
  52.  
  53. if (nargin == 5)
  54.   # system data structure format
  55.   
  56.   # check that it really is system data structure
  57.   if(! is_struct(A) )
  58.     error("dlqg: 5 arguments, first argument is not a system data structure structure")
  59.   endif
  60.  
  61.   sys = sysupdate(sys,"ss");    # make sure in proper form
  62.   [ncstates,ndstates,nin,nout] = sysdimensions(sys);
  63.   if(ndstates == -1)
  64.     error("this message should never appear: bad system dimensions");
  65.   endif
  66.  
  67.   if(ncstates)
  68.     error("dlqg: system has continuous-time states (try lqg?)")
  69.   elseif(ndstates < 1)
  70.     error("dlqg: system has no discrete time states")
  71.   elseif(nin <= columns(Sigw))
  72.     error(["dlqg: ",num2str(nin)," inputs provided, noise dimension is ", ...
  73.     num2str(columns(Sigw))])
  74.   elseif(nout != columns(Sigv))
  75.     error(["dlqg: number of outputs (",num2str(nout),") incompatible with ", ...
  76.     "dimension of Sigv (",num2str(columns(Sigv)),")"])
  77.   endif
  78.  
  79.   # put parameters into correct variables
  80.   R = Sigw;
  81.   Q = G;
  82.   Sigv = C;
  83.   Sigw = B;
  84.   [A,B,C,D] = sys2ss(Sys)
  85.   [n,m] = size(B)
  86.   m1 = columns(Sigw);
  87.   m2 = m1+1;
  88.   G = B(:,1:m1);
  89.   B = B(:,m2:m);
  90.  
  91. elseif (nargin == 8)
  92.   # state-space format
  93.   m = columns(B);
  94.   m1 = columns(G);
  95.   p = rows(C);
  96.   n = abcddim(A,B,C,zeros(p,m));
  97.   n1 = abcddim(A,G,C,zeros(p,m1));
  98.   if( (n == -1) || (n1 == -1))
  99.     error("dlqg: A,B,C,G incompatibly dimensioned");
  100.   elseif(p != columns(Sigv))
  101.     error("dlqg: C, Sigv incompatibly dimensioned");
  102.   elseif(m1 != columns(Sigw))
  103.     error("dlqg: G, Sigw incompatibly dimensioned");
  104.   endif
  105. else
  106.   error("dlqg: illegal number of arguments")
  107. endif
  108.  
  109. if (! (is_square(Sigw) && is_square(Sigv) ) )
  110.   error("dlqg: Sigw, Sigv must be square");
  111. endif
  112.  
  113. # now we can just do the design; call dlqr and dlqe, since all matrices
  114. # are not given in Cholesky factor form (as in h2syn case)
  115. [Ks, P, Er] = dlqr(A,B,Q,R);
  116. [Ke, Q, jnk, Ee] = dlqe(A,G,C,Sigw,Sigv);
  117. Ac = A - Ke*C - B*Ks;
  118. Bc = Ke;
  119. Cc = -Ks;
  120. Dc = zeros(rows(Cc),columns(Bc));
  121. K = ss2sys(Ac,Bc,Cc,Dc,1);
  122. disp("HODEL: need to add names to this guy!")
  123.  
  124. endfunction
  125.