- 1、本文档共17页,可阅读全部内容。
- 2、有哪些信誉好的足球投注网站(book118)网站文档一经付费(服务费),不意味着购买了该文档的版权,仅供个人/单位学习、研究之用,不得用于商业用途,未经授权,严禁复制、发行、汇编、翻译或者网络传播等,侵权必究。
- 3、本站所有内容均由合作方或网友上传,本站不对文档的完整性、权威性及其观点立场正确性做任何保证或承诺!文档内容仅供研究参考,付费前请自行鉴别。如您付费,意味着您自己接受本站规则且自行承担风险,本站不退款、不进行额外附加服务;查看《如何避免下载的几个坑》。如果您已付费下载过本站文档,您可以点击 这里二次下载。
- 4、如文档侵犯商业秘密、侵犯著作权、侵犯人身权等,请点击“版权申诉”(推荐),也可以打举报电话:400-050-0827(电话支持时间:9:00-18:30)。
查看更多
* 第 5 章 MATLAB在自动控制原理中的应用 第5章 MATLAB在自动控制原理的应用 5.1 控制系统模型 5.2 控制系统的时域分析 5.3 控制系统的根轨迹 5.4 控制系统的频域分析 5.1 控制系统模型 5.1.1 控制系统的描述 控制系统的模型及转换 线性控制系统是一般线性系统的子系统。在MATLAB中,对自动控制系统的描述采用三种模型:状态空间模型(ss)、传递函数模型(tf)以及零极点增益模型(zpk)。模型转换函数:ss2tf,ss2zp,tf2ss,tf2zp,zp2ss和zp2tf。 在MATLAB的Control System Toolbox(控制系统工具箱)中提供了许多仿真函数与模块,用于对控制系统的仿真和分析。 5.1.2 控制系统模型的建立及转换函数 在MATLAB的控制系统工具箱中,各种LTI对象模型的生成和模型间的转换都可以 通过一个相应函数来实现。 生成(或将其它模型转换为)零极点增益模型 zpk(z, p, k, …) 生成(或将其它模型转换为)传递函数模型 tf(num, den, …) 生成(或将其它模型转换为)状态空间模型 ss(a, b, c, d, …) 生成(或将其它模型转换为)DSP形式的离散传递函数 filt(num, den, …) 生成(或将其它模型转换为)描述状态空间模型 dss(a, b, c, d, …) 功 能 函数名称及基本格式 表 生成LTI模型的函数 [例] 生成系统的零极点模型。 MATLAB源程序为: z=[-2]; p=[-10]; k=[5]; s1=zpk(z,p,k) %连续系统s1的零极点增益模型 s2=zpk(z,p,k,-1) %离散系统s2的零极点增益模型 运行结果为: Zero/pole/gain: 5 (s+2) ------- (s+10) Zero/pole/gain: 5 (z+2) ------- (z+10) Sampling time: unspecified [例] 生成系统的传递函数模型。 num= [2,5,1]; den= [1,2,3]; s3=tf(num,den) %系统的传递函数模型 [z p k]=tf2zpk (num,den) %传递函数模型转换成零极点模型 5.1.3 LTI模型的简单组合 1.LTI模型的简单组合 若假定两环节均为单输入单输出的系统SA和SB。 ·两个环节级联:sys=series(SA,SB) ·两个环节并联:sys=parallel(SA,SB) ·A环节前向,B环节反馈:S=feedback(SA,SB) [例] 计算如图所示的系统的传递函数。MATLAB源程序为: s1=tf([2,5,1],[1,2,3]) %系统s1的传递函数模型 s2=zpk(-2,-10,5) %系统s2的零极点增益模型 sys=feedback(s1,s2) % s1环节前向,s2环节反馈5(s+2)/(s+10) 程序运行结果为: Transfer function: ←系统s1的传递函数模型 2 s^2 + 5 s + 1 ------------------ s^2 + 2 s + 3 Zero/pole/gain: ←系统s2的零极点增益模型 5 (s+2) ----------- (s+10) Zero/pole/gain: ←系统s1、s2的反馈零极点增益模型 0.18182 (s+10) (s+2.281) (s+0.2192) ----------------------------------------- (s+3.419) (s^2 + 1.763s + 1.064) 2. 连续系统与采样系统之间的转换函数 sys = d2d(sys,Ts) sysc = d2c(sysd,method) sysd = c2d(sysc,Ts,method) 调用格式 采样系统改变采样频率 d2d 采样系统转换为连续系统 d2c 连续系统转换为采样系统 c2d 功 能 函数名 [例] 系统的传递函数为: 输入延时Td=0.35秒,试用一阶保持法对连续系统进行离散,采样周期Ts=0.1s。 MATLAB程序为: sys=tf([2,5,1],[1,2,3],td,0.5); %生成连续系统的传递函数模型 sysd=c2d(sys,0.1,foh) %形成采样系统 程序运行结果为: Transfer function: 2.036 z^2 - 3.628 z + 1.584
文档评论(0)