动态系统模型及其Simulink表.pptVIP

?图3.3线性离散系统的Bode图此外，在MATLAB中，离散系统的不同描述模型之间可以进行相互转化。这里给出几个比较常用的函数：01[zeros,poles,k]=tf2zp(num,den)%将系统传递函数模型转化为零极点模型02[num,den]=zp2tf(zeros,poles,k)%将系统零极点模型转化为传递函数模型。其中num，den分别为系统的传递函数表03%示；zeros，poles，k为系统的零极点模型04至于线性离散系统的状态空间模型描述，这里不再介绍，感兴趣的读者可以参考其它有关的书籍。这里给出它与传递函数模型、零极点模型相互转化的函数命令：[zeros,poles,k]=ss2zp(F,G,C,D)%将系统状态空间模型转化为零极点模型[F,G,C,D]=zp2ss(zeros,poles,k)%将系统零极点模型转化为状态空间模型[num,den]=ss2tf(F,G,C,D)%将系统状态空间模型转化为传递函数模型[F,G,C,D]=tf2ss(num,den)%将系统传递函数模型转化为状态空间模型1例3.5以线性离散系统为例说明系统模型的转化。2解：将传递函数模型转化为零极点模型：3num=[2–1–5];4den=[1362];5[zeros,poles,k]=tf2zp(num,den)6结果为zeros=85081.3508poles=1.2980+1.8073i1.2980-1.8073i0.4039k=0000将传递函数模型转化为状态空间模型：num=[2-1-5];den=[1362];[F,G,C,D]=tf2ss(num,den)结果为F=-3.0000?-6.0000??-2.00001.00000001.0000001G=02103004005C=060000–1.0000–5.000007D=08009第5章将对系统仿真作详细的介绍，在此不再赘述。3.3连续系统模型及表示3.1.1连续系统的基本概念与离散系统不同，连续系统是指系统输出在时间上连续变化，而非仅在离散的时刻采样取值。连续系统的应用非常广泛，下面给出连续系统的基本概念。对系统的数学描述来说，存在系统输入或输出的微分项（导数项）。【定义3.4】连续系统。满足如下条件的系统为连续系统：系统输出连续变化。变化的间隔为无穷小量。系统具有连续的状态。在离散系统中，系统的状态为时间的离散函数，而连续系统的状态为时间连续量。3.1.1连续系统的数学描述12系统的实质为输入变量到输出变量的变换，注意这里系统的输入变量与输出变量既可以是标量（单输入单输出系统），也可以是向量（多输入多输出系统）；而且在系统的数学描述中含有系统输入或输出的导数。3设连续系统的输入变量为，其中为连续取值的时间变量，设系统的输出为；由连续系统的基本概念可以写出连续系统的最一般的数学描述，即这里分别为连续系统的状态变量、状态变量的微分。对于线性连续系统来说，由连续系统的微分方程描述可以容易地推导出连续系统的状态空间模型。这与使用差分方程对离散系统进行描述相类似。下面举例说明连续系统的数学描述。02除了采用最一般的数学方程描述连续系统外，还可以使用连续系统的微分方程形式对连续系统进行描述，即01010203【例3.6】对于如下的连续系统：显然此系统为单输入单输出连续系统，且含有输入变量的微分项。由此方程可以很容易得出系统的输出变量为t≥0t≥03.3.3连续系统的Simulink描述前面给出了连续系统的基本概念与系统的基本描述方法：数学方程描述与微分方程描述。本部分使用【例3.6】给出的连续系统说明如何利用Simulink对连续系统进行描述，并在此基础上对连续系统进行简单分析。与前面类似，在此并不建立系统的Simulink模型进行仿真，而是采用编写M脚本文件从原理上对连续系统进行说明，并进行简单的仿真。123【例3.7】编写脚本文件systemdemo3.m，对【例3.6】中的连续系统进行分析。%systemdemo3.m脚本文件t=0:0.