MATLA在计算机控制系统中的应用1.ppt

1.建立系统的传递函数模型——tf 格式：sys=tf(num,den) 分子多项式的系数向量为num=[bm,bm-1,…,b0] 分母多项式系数向量为den=[1,an-1,…,a0] 例.已知系统的传递函数为 试建立系统的传递函数模型。 解：num=[2 9]; den=[1 3 2 4 6]; model=tf(num,den) 例.已知系统的传递函数为 试建立系统的传递函数模型。 解：num=7*[2 3]; den=conv(conv(conv([1 0 0],[3 1]),conv([1 2],[1 2])),[5 0 3 8]) model=tf(num,den) 2.建立零极点形式的数学模型—zpk 格式：sys=zpk([z],[p],[k]) [z]、[p]、[k]分别为系统的零极点和增益向量。 3.两个线性模型的串联—series 格式：sys=series(sys1,sys2) sys=series(sys1,sys2,output1,inputs2) outputs1与inputs2分别为sys1和sys2的输出、输入向量。 4.两个线性模型的并联—parallel 格式：sys=parallel(sys1,sys2) sys=parallel(sys1,sys2,in1,in2,out1,out2) outputs1与inputs2分别为sys1和sys2的输出、输入向量。 例.已知两个线性系统 应用parallel函数进行系统的并联连接。 解：num1=[12,4];den1=[1,5,2]; sys1=tf(num1,den1); num2=[1,6];den2=[1,7,1]; sys2=tf(num2,den2); sys=parallel(sys1,sys2) 5.两个系统的反馈连接—feedback 格式：sys=feedback(sys1,sys2,sign) sys=feedback(sys1,sys2,feedin,feedout,sign) sys1为前向通道的模型； sys2为反馈通道的模型； sign缺省时为负反馈，sign=1为正反馈； feedin指定了sys1的输入向量中与反馈换连接的向量； feedout指定了sys1中哪些输出端用于反馈。 例.已知前向通道传递函数为 试求其单位负反馈的系统传递函数。 解：s1=[1];s2=[1,1]; sys=feedback(s1,s2); 6.传递函数模型转换为零极点增益模型—tf2zp 格式：[z,p,k]=tf2zp(num,den) [z],[p],[k]分别为零极点模型的零点、极点、增益向量。 例.已知系统的传递函数为 试将其转换为零极点形式的模型。 解： num=[18,36];den=[1 40.4 391 150]; [z p k]=tf2zp(num,den) 7.零极点增益模型转换为传递函数模型—zp2tf 格式：[num,den]=zp2tf (z,p,k) 8.求连续系统的单位冲激响应—impulse 格式：[Y,X,T]=impulse(num,den) [Y,X,T]=impulse(num,den,t) [Y,X,T]=impulse(G) G为系统的传递函数 例.下图所示的典型反馈控制系统结构，已知 试求系统的开环和闭环单位冲激响应。 解： G=tf(4,[1 2 3 4]); Gc=tf([1 -3],[1 3]); H=tf(1,[0.01 1]); G_o=Gc*G; G_c=feedback(G_o,H); figure,impulse(G_o) figure,impulse(G_c) 9.求连续系统的单位阶跃响应—step 格式：[Y,X,T]=step(num,den) [Y,X,T]=step(num,den,t) [Y,X,T]=step(G) G为系统的传递函数 例. 已知传递函数模型为 试绘制其单位阶跃响应曲线。 解：G=tf([1 7 24 24],[1 10 35 50 24]); t=0:0.1:10; y=step(G,t) plot(t,y),grid 例. 已知零极点模型为 试绘制其单位阶跃响应曲线。 解：z=[-1 2]; p=[-0.5