home *** CD-ROM | disk | FTP | other *** search
/ OS/2 Shareware BBS: 10 Tools / 10-Tools.zip / octa21fb.zip / octave / SCRIPTS.ZIP / scripts / control / tf2ss.m < prev    next >
Encoding:
Text File  |  1999-12-15  |  3.3 KB  |  97 lines
  1. ## Copyright (C) 1996,1998 Auburn University.  All Rights Reserved
  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, 59 Temple Place, Suite 330, Boston, MA 02111 USA. 
  18.  
  19. ## -*- texinfo -*-
  20. ## @deftypefn {Function File } { outputs =} tf2ss ( inputs ) 
  21. ## @format
  22. ##  Conversion from tranfer function to state-space.
  23. ##  The state space system
  24. ##       .
  25. ##       x = Ax + Bu
  26. ##       y = Cx + Du
  27. ## 
  28. ##  is obtained from a transfer function
  29. ## 
  30. ##                 num(s)
  31. ##           G(s)=-------
  32. ##                 den(s)
  33. ## 
  34. ##  via the function call [a,b,c,d] = tf2ss(num,den).
  35. ##  The vector 'den' must contain only one row, whereas the vector 'num'
  36. ##  may contain as many rows as there are outputs of the system 'y'.
  37. ##  The state space system matrices obtained from this function will be
  38. ##  in controllable canonical form as described in "Modern Control Theory",
  39. ##  [Brogan, 1991].
  40. ## 
  41. ## 
  42. ## @end format
  43. ## @end deftypefn
  44.  
  45. function [a, b, c, d] = tf2ss (num, den)
  46.   ## Written by R. Bruce Tenison (June 22, 1994) btenison@eng.auburn.edu
  47.   ## mod A S Hodel July, Aug  1995
  48.  
  49.   if(nargin != 2)        error("tf2ss: wrong number of input arguments")
  50.   elseif(isempty(num))   error("tf2ss: empty numerator");
  51.   elseif(isempty(den))   error("tf2ss: empy denominator");
  52.   elseif(!is_vector(num)) 
  53.     error(sprintf("num(%dx%d) must be a vector",rows(num),columns(num)));
  54.   elseif(!is_vector(den)) 
  55.     error(sprintf("den(%dx%d) must be a vector",rows(den),columns(den)));
  56.   endif
  57.  
  58.   ## strip leading zeros from num, den
  59.   nz = find(num != 0);
  60.   if(isempty(nz)) num = 0;
  61.   else num = num(nz(1):length(num));         endif
  62.   nz = find(den != 0);
  63.   if(isempty(nz)) error("denominator is 0.");
  64.   else den = den(nz(1):length(den));         endif
  65.  
  66.   ## force num, den to be row vectors
  67.   num = vec(num)';        den = vec(den)';
  68.   nn = length(num);       nd = length(den);
  69.   if(nn > nd) error(sprintf("deg(num)=%d > deg(den)= %d",nn,nd)); endif
  70.  
  71.    ## Check sizes
  72.    if (nd == 1)      a = []; b = []; c = []; d = num(:,1) / den(1); 
  73.    else
  74.     ## Pad num so that length(num) = length(den)
  75.     if (nd-nn > 0) num = [zeros(1,nd-nn), num]; endif
  76.  
  77.     ## Normalize the numerator and denominator vector w.r.t. the leading 
  78.     ## coefficient
  79.     d1 = den(1);    num = num / d1;    den = den(2:nd)/d1;
  80.     sw = nd-1:-1:1;
  81.  
  82.     ## Form the A matrix
  83.     if(nd > 2)      a = [zeros(nd-2,1),eye(nd-2,nd-2);-den(sw)];
  84.     else            a = -den(sw);                                endif
  85.  
  86.     ## Form the B matrix
  87.     b = zeros(nd-1,1);           b(nd-1,1) = 1;
  88.  
  89.     ## Form the C matrix
  90.     c = num(:,2:nd)-num(:,1)*den;        c = c(:,sw);
  91.  
  92.     ## Form the D matrix
  93.     d = num(:,1);
  94.   endif
  95.  
  96. endfunction
  97.