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《2019年MATLAB在自动控制系统中的应用课件.ppt》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在教育资源-天天文库。
1、MATLAB在自动控制系统中的应用1用MATLAB进行部分分式展开考虑下列传递函数式中的某些值可能为零,在MATLAB的行向量中,num和den分别表示传递函数的分子和分母的系数,即命令[r,p,k]=residue(num,den)将求出多项式B(s)和A(s)之比的部分分式展开式中的留数极点和余项.例1:对下述传递函数展开解:对于该传递函数有如下程序:num=[2536]den=[16116][r,p,k]=residue(num,den)其中,r为留数列向量,p为极点列向量,k为余项列向量,num=2536de
2、n=16116r=-6.0000-4.00003.0000p=-3.0000-2.0000-1.0000k=2例2:(传递函数具有重根的情况)num=[0123];den=[1331];[rpk]=residue(num,den)r=1.00000.00002.0000p=-1.0000-1.0000-1.00002将部分分式展开式返回到多项式之比命令:[num,den]=residue(r,p,k)printsys(num,den,’s’)将以s多项式之比的形式打印出传递函数num=[0123]den=[1331][
3、rpk]=residue(num,den)[num,den]=residue(r,p,k)printsys(num,den,'s')3、求特征方程的根利用求根命令roots,可以求得多项式的根.(poly([p1p2…pi])命令可以在已知根的情况下求多项式)例:求的根p=[1234];roots(p)ans=-1.65062919143939-0.17468540428031+1.54686888723140i-0.17468540428031-1.54686888723140ipoly([1,2,3])或p1=1;
4、p2=2;p3=3;poly([p1,p2,p3])ans=1-611-64、用MATLAB求函数的零点和极点程序为：num=[0041612]den=[11244480][z,p,k]=tf2zp(num,den)Printsys(num,den,’s’)[z,p,k]=tf2zp(num,den)例：求如下传递函数的零极点，z=-3-1p=0-6.0000-4.0000-2.0000k=44s^2+16s+12----------------------------s^4+12s^3+44s^2+48s5、已知零点
5、、极点求传递函数z=[-1];p=[-2;-4;-8];K=12;[num,den]=zp2tf(z,p,k);printsys(num,den)num/den=4s+4------------------------s^3+14s^2+56s+646、求串联、并联和反馈（闭环）传递函数命令：[num,den]=series(num1,den1,num2,den2)[num,den]=parallel(num1,den1,num2,den2)[num,den]=feedback(num1,den1,num2,den2)
6、例：num1=[0010];den1=[1210];num2=[05];den2=[15];[num,den]=series(num1,den1,num2,den2);Printsys(num,den)7、瞬态响应分析如果已知num和den，则命令step(num,den),step(num,den,t)sys=tf(num,den);step(sys)将会产生单位阶跃响应图（在阶跃命令中，t为用户指定时间）当阶跃命令的左端含有变量时，如[y,x,t]=step(num,den,t)显示屏上不会含有响应曲线，必须利用p
7、lot命令去查看响应曲线。矩阵y和x分别包含系统在计算时间点t求出的输出响应和状态响应（1）标准2阶系统的MATLAB描述对于给定的自然震荡频率和阻尼系数，下列命令printsys(num,den)或printsys(num,den,’s’)将以s的多项式比值形式，打印出num/den例：wn=5;damping_ratio=0.4;[num0,den]=ord2(wn,damping_ratio);num=5^2num0;printsys(num,den,’s’);step(num,den)num/den=25---
8、-----------s^2+4s+25例：t=0:0.2:10;zeta=[00.20.40.60.81]forn=1:6;num=[001]den=[12*zeta(n)1][y(1:51,n),x,t]=step(num,den,t)endplot(t,y)gridtitle(‘plotofunit-stepresponse
