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《现代控制理论实验报告 北京交通大学.doc》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在工程资料-天天文库。
1、现代控制理论第一次上机实验报告题目一已知系统的传递函数(a)(b)(c)（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()转换为传递函数，并与原传
2、递函数进行比较。（1）（2）解：(a)num=[00004];den=[15730];G=tf(num,den)[A,B,C,D]=tf2ss(num,den)[num1,den1]=ss2tf(A,B,C,D)%传递函数结果：Transferfunction:4-------------------------s^4+5s^3+7s^2+3sA=-5-7-30100001000010B=1000C=0004D=0num1=0-0.0000-0.00000.00004.0000den1=1.00005.00007.00003.00000(b)
3、num=[168];den=[143];G=tf(num,den)[A,B,C,D]=tf2ss(num,den)[num1,den1]=ss2tf(A,B,C,D)结果：Transferfunction:s^2+6s+8-------------s^2+4s+3A=-4-310B=10C=25D=1num1=168den1=143由以上可知，(a)(b)的结果均与原函数相同。(c)先定义一个传递函数直接求约旦标准型的函数：functionGj=jordants(num,den)[R,P,K]=residue(num,den);j=1;q=P
4、(1);m(1)=0;fori=1:length(P)ifP(i)==qm(j)=m(j)+1;elseq=P(i);j=j+1;m(j)=1;endendAj=diag(P);fori=1:length(P)-1ifAj(i,i)==Aj(i+1,i+1)Aj(i,i+1)=1;elseAj(i,i+1)=0;endendB1=0;l=0;forj=1:length(m)l=l+m(j);B1(l)=1;endBj=B1';n=1;l=m(1);Cj(:,1:m(1))=rot90(R(1:m(1),:),3);fork=2:length(
5、m)n=l+1;l=l+m(k);Cj(:,n:l)=rot90(R(n:l,:),3);endifK==[]Dj=0;elseDj=K;endGj=ss(Aj,Bj,Cj,Dj);(a)num=[00004];den=[15730];J=jordants(num,den)a=[-3000;0-110;00-10;0000];b=[1;0;1;1];c=[-0.3333-2-11.333];d=[0][num1,den1]=ss2tf(a,b,c,d)Jj=tf(num1,den1)运行结果为：a=x1x2x3x4x1-3000x20-110
6、x300-10x40000b=u1x11x20x31x41c=x1x2x3x4y1-0.3333-2-11.333d=u1y10Continuous-timemodel.d=0num1=0-0.0003-0.0016-0.00233.9990den1=15730Transferfunction:-0.0003s^3-0.0016s^2-0.0023s+3.999-------------------------------------------s^4+5s^3+7s^2+3s由以上可知，传递函数和原函数的极点相同，零点有一些偏差。(b)nu
7、m=[168];den=[143];J=jordants(num,den)a=[-30;0-1];b=[1;1];c=[0.51.5];d=[0][num1,den1]=ss2tf(a,b,c,d)Jj=tf(num1,den1)运行结果为:a=x1x2x1-30x20-1b=u1x11x21c=x1x2y10.51.5d=u1y11Continuous-timemodel.d=1num1=168den1=143Transferfunction:s^2+6s+8-------------s^2+4s+3运行结果与原传递函数一致题目二已知系统的
8、状态空间表达式(a)(b)（1）建立给定系统的状态空间模型。用函数eig()求出系统特征值。用函数tf()和zpk()将这些状态空间表达式转换为传递函数，记录得到的
