MATLAB在自动控制原理的应用-Mipaper.PDF

第 5 章 MATLAB在自动控制原理中的应用 第5章 MATLAB 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 5.5 系统的状态空间分析函数 5.6 极点配置和观测器设置 5.7 最优控制系统设计  p x  x p  p  i 第 5 章 MATLAB在自动控制原理中的应用  i  5.1 控制系统模型 在MATLAB 的Control System Toolbox(控制系统工具箱) 与模块，用于对控制系统的仿真和分析。 5.1.1 控制系统的描述与LTI对象 1．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， 描述采用三种模型：状态空间模型(ss) 、传递函数模型(tf) (zpk) 。模型转换函数：ss2tf ，ss2zp ，tf2ss，tf2zp ，zp2ss和zp2tf 。 2 ．LTI对象 为了对系统的调用和计算带来方便。 MATLAB通过建立专用的数据结构类型，把线性时不变系统(LTI) 成为统一的LTI对象。 MATLAB控制系统工具箱中规定的LTI对象包含了三种子对象：ss 象和zpk对象。每个对象都具有其属性和方法， 象的属性值。 第 5 章 MATLAB在自动控制原理中的应用 属性说明：(1) 当系统为离散系统时，给出了系统的采样周期Ts 。Ts ＝ 表示系统为连续时间系统；Ts=-1表示系统是离散系统， (2) 输入时延Td仅对连续时间系统有效， 组成的时延数组，缺省表示无输入时延。 (3)输入变量名InputName和输出变量名OutputName 出的名称，其值为一字符串单元数组，分别与输入输出有相同的维数， (4)Notes和用户数据Userdata用以存储模型的其它信息， 的文本信息，也可以包含用户需要的任意其它数据，可缺省。 第 5 章 MATLAB在自动控制原理中的应用 对象名称 属性名称 意 义 den 传递函数分母系数 tf对象 (传递函数) num 传递函数分子系数 variable 传递函数变量 s、z 、p 、k 、z-1 k 增益 二维矩阵 zpk对象 p 极点 (零极点增 益) variable 零极点增益模型变量 s、z 、p 、k 、z-1 z 零点 a 系数矩阵 二维矩阵 b 系数矩阵 二维矩阵 ss对象 c 系数矩阵 二维矩阵 (状态空间) d 系数矩阵 二维矩阵 e 系数矩阵 二维矩阵 StateName 状态变量名