控制系統(tǒng)建模、分析、設(shè)計(jì)和仿真-文庫(kù)吧
2024-12-23 15:40 本頁(yè)面
【正文】 s) 獲得變換后的傳遞函數(shù)模型參數(shù) zpkdata(sys) 獲得變換后的零極點(diǎn)增益模型參數(shù) class 模型類型的檢測(cè) 表 對(duì)象屬性的獲取和修改函數(shù) 第 5 章 MATLAB在自動(dòng)控制原理中的應(yīng)用 2． LTI模型的轉(zhuǎn)換函數(shù) 表 模型檢測(cè)函數(shù) 函數(shù)名及 調(diào)用格式 功 能 isct(sys) 判斷 LTI對(duì)象 sys是否為連續(xù)時(shí)間系統(tǒng)。若是，返回 1；否則返回 0 isdt(sys) 判斷 LTI對(duì)象 sys是否為離散時(shí)間系統(tǒng)。若是，返回 1；否則返回 0 isempty(sys) 判斷 LTI對(duì)象 sys是否為空。若是，返回 1；否則返回 0 isproper 判斷 LTI對(duì)象 sys是否為特定類型對(duì)象。若是，返回 1；否則返回 0 issiso(sys) 判斷 LTI對(duì)象 sys是否為 SISO系統(tǒng)。若是，返回 1；否則返回0 size(sys) 返回系統(tǒng) sys的維數(shù) 第 5 章 MATLAB在自動(dòng)控制原理中的應(yīng)用 典型系統(tǒng)的生成 1． 隨機(jī)生成 N階穩(wěn)定的連續(xù)狀態(tài)空間模型函數(shù) rss( ) 格式： sys = rss(N,P,M) 功能：隨機(jī)生成 N階穩(wěn)定的連續(xù)狀態(tài)空間模型 ， 該系統(tǒng)具有 M個(gè)輸入 ， P個(gè)輸出 。缺省是 P=M=1， 即 sys=rss(N)。 2. 隨機(jī)生成 N階穩(wěn)定的連續(xù)線性模型系數(shù)函數(shù) rmodel( ) 格式： [num,den]=rmodel(N,P) 功能：生成一個(gè) N階連續(xù)的傳遞函數(shù)模型系統(tǒng)，該系統(tǒng)具有 P個(gè)輸出。 3． 離散時(shí)間 N階穩(wěn)定隨機(jī)系統(tǒng)生成函數(shù) drss( )和 drmodel( ) drss和 drmodel函數(shù)的用法與 rss和 rmodel函數(shù)的用法相仿 ， 不同點(diǎn)僅僅在于它生成的是離散系統(tǒng) 。 4． 二階系統(tǒng)生成函數(shù) ord2 格式： [A,B,C,D] = ord2(Wn, Z) 功能：生成固有頻率為 Wn， 阻尼系數(shù)為 Z的連續(xù)二階的狀態(tài)空間模型系統(tǒng) 。 5．系統(tǒng)時(shí)間延遲的 Pade近似函數(shù) pade( ) 格式： sysx = pade(sys,N) 功能：對(duì)連續(xù)系統(tǒng) sys產(chǎn)生 N階 Pade近似的延時(shí)后，生成新的系統(tǒng) sysx。 第 5 章 MATLAB在自動(dòng)控制原理中的應(yīng)用 LTI模型的簡(jiǎn)單組合與復(fù)雜模型組合 1． LTI模型的簡(jiǎn)單組合 (1)若假定兩環(huán)節(jié)均為單輸入單輸出的系統(tǒng) SA和 SB。 兩個(gè)環(huán)節(jié)級(jí)聯(lián)： sys＝ series(SA， SB) 兩個(gè)環(huán)節(jié)并聯(lián)： sys=parallel(SA， SB) A 環(huán)節(jié)前向 ， B環(huán)節(jié)反饋： S=feedback(SA,SB) (2)當(dāng)在多輸入多輸出系統(tǒng)中 ， 必須增加輸入變量和輸出變量的編號(hào)： 級(jí)聯(lián)： sys=series(SA， SB， outputA, inputB) 并聯(lián)： sys=parallel(SA,SB,InputA,InputB,OutputA,OutputB) 反饋： sys=feedback(SA,SB,feedout,feedin,sign) 第 5 章 MATLAB在自動(dòng)控制原理中的應(yīng)用 [例 514] 計(jì)算圖 。 MATLAB源程序?yàn)椋? s1=tf([2,5,1],[1,2,3]) %系統(tǒng) s1的傳遞函數(shù)模型 s2=zpk(2,10,5) %系統(tǒng) s2的零極點(diǎn)增益模型 sys=feedback(s1,s2) % s1環(huán)節(jié)前向 ， s2環(huán)節(jié)反饋 5(s+2)/(s+10) 程序運(yùn)行結(jié)果為： Transfer function: ← 系統(tǒng) s1的傳遞函數(shù)模型 2 s^2 + 5 s + 1 s^2 + 2 s + 3 Zero/pole/gain: ← 系統(tǒng) s2的零極點(diǎn)增益模型 5 (s+2) (s+10) Zero/pole/gain: ← 系統(tǒng) s s2的反饋零極點(diǎn)增益模型 (s+10) (s+) (s+) (s+) (s^2 + + ) 第 5 章 MATLAB在自動(dòng)控制原理中的應(yīng)用 2． LTI模型的復(fù)雜模型組合 對(duì)復(fù)雜系統(tǒng)的任意組合 ， 在 MATLAB中 ， 則采用集成的軟件包 ， 讓機(jī)器自動(dòng)去完成復(fù)雜的組合 ， 人們只要輸入各環(huán)節(jié)的 LTI模型和相應(yīng)的聯(lián)接矩陣與輸入矩陣 ， 指定輸出變量 ， 軟件包會(huì)自動(dòng)判別輸入的模型表述方式 ， 作出相應(yīng)的運(yùn)算并最后給出組合后系統(tǒng)的狀態(tài)方程 。 在求解過程中 ， 主要涉及 append( )函數(shù)和 connect( )函數(shù) 。 通常 ， 由以下五個(gè)步驟來(lái)完成： ① 對(duì)方框圖中的各個(gè)環(huán)節(jié)進(jìn)行編號(hào) ， 建立它們的對(duì)象模型 。 ② 利用 append函數(shù)命令建立無(wú)連接的狀態(tài)空間模型 。 sap=append(s1,s2,… ,sm) ③ 按規(guī)定寫出系統(tǒng)的互聯(lián)接矩陣 q 互聯(lián)矩陣 q中的每一行由組合系統(tǒng)的一個(gè)輸入編號(hào)和構(gòu)成該輸入的其它輸出編號(hào)組成 ， 其中該行的第一個(gè)元素為該輸入的編號(hào) ， 接下來(lái)的元素則由構(gòu)成該輸入的其它子框的輸出編號(hào)組成 ， 如果為負(fù)反饋 ， 則編號(hào)應(yīng)取負(fù)號(hào) 。 ④ 選擇組合系統(tǒng)中需保留的對(duì)外的輸入和輸出端的編號(hào)并列出 。 Inputs=[i1,i2, … ] outputs=[j1, j2,… ] ⑤ 用 connect命令生成組合后的系統(tǒng) 。 第 5 章 MATLAB在自動(dòng)控制原理中的應(yīng)用 連續(xù)系統(tǒng)與采樣系統(tǒng)之間的轉(zhuǎn)換 若連續(xù)系統(tǒng)的狀態(tài)方程為：
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