基于MATLAB的控制系统仿真及应用-全套PPT课件.pptx

国家精品课程配套教材;第一章MATLAB应用基础;1.1Matlab基本简介;缺省的matlab桌面;matlab帮助系统;1.2matlab的基本使用方法;;运算符;标点符;;矩阵;特殊矩阵的生成;4）对角矩阵：a）diag(V)，V为向量，即对角阵元素值。

b）diag(V,K)，K为数值，表示向量V偏离主对角线的列数。K0时，V在主对角线下方；K0，V在主对角线上方；K=0，V在主对角线上。;向量运算;数组运算;【例1.2.13】数组的乘方运算。

【解】在MATLAB命令窗口中输入：

A=[12;34;56];

C=A.^2

运行结果为：

C=

14

916

2536;【例1.2.14】矩阵的函数运算。;多项式运算;符号运算;;符号表达式的操作;积分变换;二维曲线的绘制;【例1.2.26】已知函数，，且，绘制两条曲线。

【解】在MATLAB命令窗口中输入：

x=0:0.5:4*pi;%设置绘制点步长为0.5。

y1=exp(-0.1*x).*sin(x);

y2=exp(-0.1*x).*sin(x+1);

plot(x,y1,--,x,y2,*)%设置曲线y1为虚线表示，y2为八字符显示。

运行结果为：;若要将不同的曲线在不同的窗口中表示，则可用figure函数，同样将1.2.26中的语句改为：

plot(x,y1,--)；figure(2)

plot(x,y2,*)则运行结果为：;另外matlab还提供了丰富的图形注释函数，如：title()，legend()等等。;特殊坐标绘图;三围图形的绘制;【例1.2.35】绘制三维曲面网线。

【解】在MATLAB命令窗口中输入：

[x,y]=meshgrid(-8:0.1:8);%生成x坐标与y坐标的矩阵数据。

r=sqrt(x.^2+y.^2)+eps;

z=sin(r)./r;

mesh(x,y,z)

运行结果为：;程序设计基础;Thankyou!;第二章基于MATLAB的控制系统数学模型;传递函数（TransferFunction，TF）模型;传递函数（TransferFunction，TF）模型;;;;;;;;数学模型的相互转换;sysd=c2d(sys,Ts);【解】在MATLAB命令窗口中输入：

sysd=tf([1,-1],[110.3],0.1);

sysc=d2c(sysd)

运行结果为：

Transferfunction:

121.7s

---------------------

s^2+12.04s+776.7;【解】在MATLAB命令窗口中输入：

num=[003;010;100];

den=[1023];

[a,b,c,d]=tf2ss(num,den)

运行结果为：

a=

0-2-3

100

010

b=

1

0

0;【例2.2.4】线性定常系统的状态空间模型为：;;在MATLAB中使用函数zp2tf()将零极点增益模型转换为传递函数模型。其格式如下:;状态空间模型和零极点增益模型的相互转换;运行结果为：

z=

-2.6458

2.6458

p=

0

0

2.2361

-2.2361

k=

1;;采样的频率和混频问题;（1）欠采样过程：;（2）临界采样过程。我们假设采样频率（采样频率为120HZ）。;（3）过采样过程。我们假设采样频率（采样频率为180HZ）;;（1）串联连接;Thankyou!;基于MATLAB的控制系统运动响应分析;3.1零输入响应分析

3.2脉冲输入响应分析

3.3阶跃输入响应分析

3.4高阶系统响应分析

3.5任意输入响应分析

3.6根轨迹分析方法

3.7控制系统的频率特性

;3.1零输入响应分析;（1）函数initial()：

求线性连续时间系统状态空间模型的零输入响应;说明：;【例3.1.1】已知单位负