资源描述：
《计控实验二-连续系统变换为离散系统.docx》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在行业资料-天天文库。
1、实验二连续系统变换为离散系统一、实验目的在对连续系统进行实时计算机控制时，往往需要把连续系统转换成离散系统。二、实验指导为了得到连续系统的离散化数学模型，Matlab提供了c2d()函数。c2d()函数的调用格式为：sysd=c2d(sys,Ts)或sysd=c2d(sys,Ts,method)式中，输入参量sys为连续时间模型对象；Ts为采样周期；sysd为带采样时间Ts的离散时间模型。Method用来指定离散化采用的方法：‘zoh’——采用零阶保持器法；‘foh’——采用一阶保持器法；‘tustin’——采用双线性变换法；‘prewarp’——采用改进的
2、双线性变换法；‘matched’——采用零极点匹配法；缺省时，为‘zoh’三、实验内容1．已知连续系统的零极点增益模型为：试采用零阶保持器与零极点匹配法求其离散传递函数。设采样周期。程序及结果：>>k=10,z=-5,p=[-1-3-8];sys=zpk(z,p,k)sys=10(s+5)-----------------(s+1)(s+3)(s+8)Continuous-timezero/pole/gainmodel.>>Ts=0.1Ts=0.1000>>sysd=c2d(sys,Ts,'zoh')sysd=0.040105(z-0.6065)(z+0.7
3、932)--------------------------------(z-0.9048)(z-0.7408)(z-0.4493)Sampletime:0.1secondsDiscrete-timezero/pole/gainmodel.>>sysd=c2d(sys,Ts,'matched')sysd=0.035957(z-0.6065)(z+1)--------------------------------(z-0.9048)(z-0.7408)(z-0.4493)Sampletime:0.1secondsDiscrete-timezero/pole/
4、gainmodel.2、已知系统如图1所示，被控对象Gh(s)为零阶保持器，图1（1）若其控制器按模拟化设计方法设计，其系统框图如图2，得到的传递函数为试分别采用零阶保持器、双线性变换法、零极点匹配法进行控制器离散化，求系统的阶跃响应曲线和误差曲线，并与连续系统的阶跃响应曲线进行比较。采样周期为1秒。（2）选择采样周期T=0.2s，试采用零极点匹配法进行控制器离散化，求其系统的阶跃响应曲线和误差曲线，并与连续系统的阶跃响应进行比较。（3）若在图2中的D（s）后加一数字补偿器（该环节是一相位超前环节）求系统的阶跃响应曲线和误差曲线，并与连续系统的阶跃响应进行比
5、较。要求：运用Matlab编写命令语句或应用程序，并实现。(1)num=[10,1],den=[11];Ds=tf(num,den);Ts=1;Dz=c2d(Ds,Ts,'zoh');num=1,den=[1010],Gs=tf(num,den);Gz=c2d(Gs,Ts,'zoh');G=feedback(Dz*Gz,1);Dz1=c2d(Ds,Ts,'tustin');G1=feedback(Dz1*Gz,1);Dz2=c2d(Ds,Ts,'matched');G2=feedback(Dz2*Gz,1);G3=feedback(Ds*Gs,1);figu
6、re(1)subplot(2,2,1);step(G3);title('连续系统单位阶跃响应');gridon;subplot(2,2,2);step(G);title('离散系统单位阶跃响应（零阶保持器）');gridon;subplot(2,2,3);step(G1);title('离散系统单位阶跃响应（双线性变化法）');gridon;subplot(2,2,4);step(G2);title('离散系统单位阶跃响应（零极点匹配）');gridon;figure(2)[y,t,x]=step(G3);E3=1-y;subplot(2,2,1);plot
7、(E3);title('连续系统误差曲线');gridon;[y,t,x]=step(G);E=1-y;subplot(2,2,2);plot(E);title('离散系统误差曲线（零阶保持器）');gridon;[y,t,x]=step(G1);E1=1-y;subplot(2,2,3);plot(E1);title('离散系统误差曲线（双线性变化法）');gridon;[y,t,x]=step(G2);E2=1-y;subplot(2,2,4);plot(E2);title('离散系统误差曲线（零极点匹配）');gridon;（2）num=[10,1],
8、den=[11];Ds=tf(num,den);Ts
