控制系統(tǒng)建模、分析、設計和仿真-展示頁
2025-01-16 15:40本頁面
【正文】 中的應用 LTI模型的簡單組合與復雜模型組合 1． LTI模型的簡單組合 (1)若假定兩環(huán)節(jié)均為單輸入單輸出的系統(tǒng) SA和 SB。 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) 。 2. 隨機生成 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 N階連續(xù)的傳遞函數(shù)模型系統(tǒng)，該系統(tǒng)具有 P個輸出。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在自動控制原理中的應用 典型系統(tǒng)的生成 1． 隨機生成 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個輸入 ， P個輸出 。若是，返回 1；否則返回 0 isproper 判斷 LTI對象 sys是否為特定類型對象。若是，返回 1；否則返回 0 isdt(sys) 判斷 LTI對象 sys是否為離散時間系統(tǒng)。 s6=zpk(z,p,k,1) 運行結果為： Zero/pole/gain from input 1 to output: ← 從第 1輸入端口至輸出的零極點增益 2 () Zero/pole/gain from input 2 to output: ← 從第 2輸入端口至輸出的零極點增益 3 (z+) (z(+2i)) (z()) Sampling time: unspecified 表明該系統(tǒng)為雙輸入單輸出的離散系統(tǒng) 。 p={,[+2i,]}。 1?z函數(shù)名稱及基本格式 功 能 dss(a, b, c, d, …) 生成（或將其它模型轉換為）描述狀態(tài)空間模型 filt(num, den, …) 生成（或將其它模型轉換為） DSP形式的離散傳遞函數(shù) ss(a, b, c, d, …) 生成（或將其它模型轉換為）狀態(tài)空間模型 tf(num, den, …) 生成（或將其它模型轉換為）傳遞函數(shù)模型 zpk(z, p, k, …) 生成（或將其它模型轉換為）零極點增益模型 表 生成 LTI模型的函數(shù) 第 5 章 MATLAB在自動控制原理中的應用 [例 54] 生成離散系統(tǒng)的零極點模型 。 (4)Notes和用戶數(shù)據(jù) Userdata用以存儲模型的其它信息 ， 常用于給出描述模型的文本信息 ， 也可以包含用戶需要的任意其它數(shù)據(jù) ， 可缺省 。 (2) 輸入時延 Td僅對連續(xù)時間系統(tǒng)有效 ， 其值為由每個輸入通道的輸入時延組成的時延數(shù)組 ， 缺省表示無輸入時延 。 第 5 章 MATLAB在自動控制原理中的應用 屬性說明 ： (1)當系統(tǒng)為離散系統(tǒng)時 ， 給出了系統(tǒng)的采樣周期 Ts。 每個對象都具有其屬性和方法 ， 通過對象方法可以存取或者設置對象的屬性值 。 根據(jù)軟件工程中面向對象的思想 ，MATLAB通過建立專用的數(shù)據(jù)結構類型 ， 把線性時不變系統(tǒng) (LTI)的各種模型封裝成為統(tǒng)一的 LTI對象 。 模型轉換函數(shù)： ss2tf， ss2zp， tf2ss， tf2zp， zp2ss和 zp2tf。第 5 章 MATLAB在自動控制原理中的應用 第 5章 MATLAB在自動控制原理的應用 控制系統(tǒng)模型 控制系統(tǒng)的時域分析 控制系統(tǒng)的根軌跡 控制系統(tǒng)的頻域分析 系統(tǒng)的狀態(tài)空間分析函數(shù) 極點配置和觀測器設置 最優(yōu)控制系統(tǒng)設計 第 5 章 MATLAB在自動控制原理中的應用 控制系統(tǒng)模型 pipip x ????????? ?x 控制系統(tǒng)的描述與 LTI對象 1． 控制系統(tǒng)的模型及轉換 線性控制系統(tǒng)是一般線性系統(tǒng)的子系統(tǒng) 。 在 MATLAB中 ， 對自動控制系統(tǒng)的描述采用三種模型：狀態(tài)空間模型 (ss)、 傳遞函數(shù)模型 (tf)以及零極點增益模型(zpk)。 2． LTI對象 為了對系統(tǒng)的調用和計算帶來方便 。 MATLAB控制系統(tǒng)工具箱中規(guī)定的 LTI對象包含了三種子對象： ss對象 、 tf對象和 zpk對象 。 在 MATLAB的 Control System Toolbox(控制系統(tǒng)工具箱 )中提供了許多仿真函數(shù)與模塊 ， 用于對控制系統(tǒng)的仿真和分析 。 Ts＝ 0或缺省時表示系統(tǒng)為連續(xù)時間系統(tǒng)； Ts=1表示系統(tǒng)是離散系統(tǒng) ， 但它的采樣周期未定 。 (3)輸入變量名 InputName和輸出變量名 OutputName允許用戶定義系統(tǒng)輸入輸出的名稱 ， 其值為一字符串單元數(shù)組 ， 分別與輸入輸出有相同的維數(shù) ， 可缺省 。 第 5 章 MATLAB在自動控制原理中的應用 對象名稱 屬性名稱 意 義 屬性值的變量類型 tf對象 (傳遞函數(shù) ) den 傳遞函數(shù)分母系數(shù) 由行數(shù)組組成的單元陣列 num 傳遞函數(shù)分子系數(shù) 由行數(shù)組組成的單元陣列 variable 傳遞函數(shù)變量 s、 z、 p、 k、 z1中之一 zpk對象 (零極點增益 ) k 增益 二維矩陣 p 極點 由行數(shù)組組成的單元陣列 variable 零極點增益模型變量 s、 z、 p
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