《MATLAB在自动控制中的应用》课件第3章.pptVIP

③sys的求取步骤分为以下两步：·运行脚本文件blkbuild之前，必须按照下述要求设置输入参数：(a)nblocks为结构图的总模块数；(b)若第i个模块为一传递函数模型，则分别输入该模块分子项和分母项参数ni，di；(c)若第i个模块是状态空间模型，则分别输入该模块各个矩阵参数ai，bi，ci，di。·运行blkbuild后的返回结果为系统状态空间模型（a，b，c，d）,再利用函数ss()就可以建立状态空间结构。④在③中对结构图的每一模块设置输入参数时，如果同一个模块的ni，di和ai，bi，ci，di同时存在，则会发生错误。【例3.32】已知控制系统的结构图如图3.8所示。其中各环节的传递函数分别为求系统以r（t）为输入，分别以y1（t）（局部反馈回路输出）和y（t）（主反馈回路输出）为输出时的传递函数（矩阵），并绘制其单位阶跃响应曲线。图3.8例3.32结构图【解】（1）确定连接矩阵q。该系统结构图包含7个模块，则q矩阵有7行；G1（s）模块的输入端没有与其他模块的输出端相连接，所以q矩阵中第1行除了第1列元素为1（模块编号）外，其他列元素均为0；G2（s）模块的输入端分别与G1（s）模块和G6（s）模块的输出端连接，考虑到G6（s）模块的输出端在比较点进行减法运算，所以q矩阵第2行第2列元素为1（对应模块G1s）），第3列元素为－6（对应模块G6（s））。据此，可以确定q阵如下：（2）MATLAB求解。在MATLAB命令窗口中输入：nblocks＝7；%共有7个模块n1＝1；d1＝1；%第1个模块分子项和分母项参数（多项式形式），下同n2＝1.2*［21］；d2＝［20］；n3＝0.2*［41］；d3＝［40］；n4＝1.2；d4＝［41］；n5＝1；d5＝0.4；n6＝0.5；d6＝1；n7＝0.5；d7＝［101］；%第7个模块分子项和分母项参数（多项式形式）blkbuild；%根据传递函数模块结构图建立对角线型状态空间结构运行结果为：Statemodel［a，b，c，d］oftheblockdiagramhas7inputsand7outputs.得到了对角线型模块［a，b，c，d］后，在MATLAB命令窗口中输入：sys＝ss（a，b，c，d）；%建立状态空间结构q＝［100；21-6；32-5；430；540；670；740］；%q为连接矩阵inputs＝1；%输入变量r（t）加至第1个模块的输入端outputs＝［47］；%两个输出依次为y1（t）和y（t），则输出矩阵 %为［47］sysc＝connect（sys，q，inputs，outputs %将系统sys按照连接矩阵及输入/输出矩阵 %组成复杂系统sysc运行结果为:?a＝x1x2x3x4x1000-0.025x20.60-0.75-0.03x30.120.05-0.4-0.006x4000.3-0.1b＝u1x11x21.2x30.24x40c＝x1x2x3x4y1000.30y20000.05d＝u1y10y20Continuoustimemodel.（3）求取系统的传递函数矩阵。在MATLAB命令窗口中输入：G＝tf（sysc）运行结果为:Transferfunctionfrominputtooutput...0.072s