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1、******理工大学《控制系统计算机仿真》上机报告院系：班级：姓名：学号：时间：年月日《控制系统计算机仿真》上机报告2-2用MATLAB语言求下列系统的状态方程、传递函数、零极点增益和部分分式形式的模型参数，并分别写出其相应的数学模型表达式：（1）（2）解：（1）源程序：num=[172424];den=[110355024];G=tf(num,den)[Z,P,K]=tf2zp(num,den)[A,B,C,D]=tf2ss(num,den)[R,P,H]=residue(num,den)结果：Tran
2、sferfunction:s^3+7s^2+24s+24---------------------------------s^4+10s^3+35s^2+50s+24Z=-2.7306+2.8531i-2.7306-2.8531i-1.5388P=-4.0000-3.0000-2.0000-1.0000K=1A=-10-35-50-24100001000010B=10共页第页《控制系统计算机仿真》上机报告00C=172424D=0R=4.0000-6.00002.00001.0000P=-4.0000-3
3、.0000-2.0000-1.0000H=[]（2）源程序：A=[2.25-5-1.25-0.5;2.25-4.25-1.25-0.25;0.25-0.5-1.25-1;1.25-1.75-0.25-0.75]B=[4;2;2;0]C=[0202]D=[0][num,den]=ss2tf(A,B,C,D)[Z,P,K]=tf2zp(num,den)[R,P,H]=residue(num,den)结果：A=2.2500-5.0000-1.2500-0.50002.2500-4.2500-1.2500-0.2
4、5000.2500-0.5000-1.2500-1.00001.2500-1.7500-0.2500-0.7500B=4220C=0202D=0共页第页《控制系统计算机仿真》上机报告num=04.000014.000022.000015.0000den=1.00004.00006.25005.25002.2500Z=-1.0000+1.2247i-1.0000-1.2247i-1.5000P=-1.5000-1.5000-0.5000+0.8660i-0.5000-0.8660iK=4.0000R=4.0
5、0000.00000.0000-2.3094i0.0000+2.3094iP=-1.5000-1.5000-0.5000+0.8660i-0.5000-0.8660iH=[]2-3用殴拉法求下列系统的输出响应在上，时的数值解。，要求保留4位小数，并将结果以图形的方式与真解比较。解：源程序：t=0:0.1:1;h=0.1;y(1)=1;fori=1:1:10;共页第页《控制系统计算机仿真》上机报告y(i+1)=y(i)+h*(-2*y(i));Y=[y,y(i)]endplot(t,y,'r*');hold
6、onm=exp(-2*t);plot(t,m)结果：Y=Columns1through81.00000.80000.64000.51200.40960.32770.26210.2097Columns9through120.16780.13420.10740.1342分析：经由图像比较，用欧拉法求得的解与真值大体一致。共页第页《控制系统计算机仿真》上机报告2-5用四阶龙格－库塔梯形法求解2-3的数值解，并通过与真值及殴拉法的比较，分析其精度。解：源程序：t=0:0.1:1;h=0.1;y(1)=1;fori
7、=1:1:10;k1=-2*(y(i));k2=-2*(y(i)+h/2*k1);k3=-2*(y(i)+h/2*k2);k4=-2*(y(i)+h*k3);y(i+1)=y(i)+h/6*(k1+2*k2+2*k3+k4);Y=[y,y(i)]endplot(t,y,'r*');holdonm=exp(-2*t);plot(t,m)结果：Y=Columns1through81.00000.81870.67030.54880.44930.36790.30120.2466Columns9through120
8、.20190.16530.13530.1653分析：经由图像比较，用四阶龙格－库塔梯形法求解题2-3的数值解与真值一致，比用欧拉法求得的解更接近于真值。共页第页《控制系统计算机仿真》上机报告4-2设典型闭环结构控制系统如下图所示，当阶跃输入幅值时，用sp4_1.m求取输出y(t)的响应。y(t)r(t)_0.002解：源程序：b=[1.875e+6,1.562e+6];a=[1,54,204.2,213.8,63.5];X0=
