现代控制理论 实验报告

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1、中北大学现代控制理论实验报告现代控制理论实验报告1005044114信息与通信工程学院张磊学生姓名：学号：电气工程及其自动化学院：专业：中北大学现代控制理论实验报告现代控制理论实验实验一线性定常系统模型一实验目的1.掌握线性定常系统的状态空间表达式。学会在MATLAB中建立状态空间模型的方法。2.掌握传递函数与状态空间表达式之间相互转换的方法。学会用MATLAB实现不同模型之间的相互转换。3.熟悉系统的连接。学会用MATLAB确定整个系统的状态空间表达式和传递函数。4.掌握状态空间表达式的相似变换。掌握将状态空间表达式转换为对角标准型、约当标准型、能控标

2、准型和能观测标准型的方法。学会用MATLAB进行线性变换。二实验内容1.已知系统的传递函数(a)(b)（1）建立系统的TF或ZPK模型。（2）将给定传递函数用函数ss()转换为状态空间表达式。再将得到的状态空间表达式用函数tf()转换为传递函数，并与原传递函数进行比较。（3）将给定传递函数用函数jordants()转换为对角标准型或约当标准型。再将得到的对角标准型或约当标准型用函数tf()转换为传递函数，并与原传递函数进行比较。（4）将给定传递函数用函数ctrlts()转换为能控标准型和能观测标准型。再将得到的能控标准型和能观测标准型用函数tf()转换为

3、传递函数，并与原传递函数进行比较。实验数据为实验1（a）(1)>>z=[],p=[0-1-1-3]z=[]p=0-1-1-3>>G=zpk(z,p,4)Zero/pole/gain:4---------------s(s+1)^2(s+3)中北大学现代控制理论实验报告(2)>>G=ss(G)a=x1x2x3x4x10100x20-110x300-11x4000-3b=u1x10x20x30x42c=x1x2x3x4y12000d=u1y10Continuous-timemodel.>>G=tf(G)Transferfunction:4----------

4、---------------s^4+5s^3+7s^2+3s实验一1b（1）>>z=[-2-4],p=[-1-3]中北大学现代控制理论实验报告z=-2-4p=-1-3>>G=zpk(z,p,1)Zero/pole/gain:(s+2)(s+4)-----------(s+1)(s+3)（2）>>G=ss(G)a=x1x2x1-11x20-3b=u1x11x21c=x1x2y111d=u1y11中北大学现代控制理论实验报告Continuous-timemodel.>>G=tf(G)Transferfunction:s^2+6s+8------------

5、-s^2+4s+3实验一2~{J5QiR;~}~{#(~}2~{#)~}a~{#(~}1~{#)~}>>A=[01;-5-6];B=[0;1];C=[11];D=0;G=ss(A,B,C,D)Geig=eig(G)Gtf=tf(G)Gzpk=zpk(Gtf)a=x1x2x101x2-5-6b=u1x10x21c=x1x2y111d=u1y10Continuous-timemodel.中北大学现代控制理论实验报告Geig=-1-5Transferfunction:s+1-------------s^2+6s+5Zero/pole/gain:(s+1)---

6、--------(s+5)(s+1)~{#(~}2~{#)~}>>A=[01;-5-6];B=[0;1];C=[11];D=0;G=ss(A,B,C,D)Gcanon=canon(G)Geig=eig(Gcanon)Gtf=tf(Gcanon)Gzpk=zpk(Gtf)a=x1x2x101x2-5-6b=u1x10x21c=x1x2y111中北大学现代控制理论实验报告d=u1y10Continuous-timemodel.a=x1x2x1-10x20-5b=u1x10.3536x21.275c=x1x2y100.7845d=u1y10Continuous

7、-timemodel.Geig=-5-1Transferfunction:1-----中北大学现代控制理论实验报告s+5Zero/pole/gain:1-----(s+5)~{J5QiR;~}2b~{#(~}1~{#)~}>>A=[010;302;-12-7-6];B=[2;1;7];C=[111];D=0;G=ss(A,B,C,D)Geig=eig(G)Gtf=tf(G)Gzpk=zpk(Gtf)a=x1x2x3x1010x2302x3-12-7-6b=u1x12x21x37c=x1x2x3y1111d=u1y10Continuous-timemode

8、l.中北大学现代控制理论实验报告Geig=-1.0000-2.0000-3.00