资源描述：
《最新matlab的自动控制原理实现资料课件ppt.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的自动控制原理实现资料5.1控制系统模型5.1.1控制系统的描述与LTI对象1．控制系统的模型及转换线性控制系统是一般线性系统的子系统。在MATLAB中，对自动控制系统的描述采用三种模型：状态空间模型(ss)、传递函数模型(tf)以及零极点增益模型(zpk)。模型转换函数：ss2tf，ss2zp，tf2ss，tf2zp，zp2ss和zp2tf。2．LTI对象为了对系统的调用和计算带来方便。根据软件工程中面向对象的思想，MATLAB通过建立专用的数据结构类型，把线性时不变系统(LTI)的各种模型封装成为统一的LTI对象。MATLAB
2、控制系统工具箱中规定的LTI对象包含了三种子对象：ss对象、tf对象和zpk对象。每个对象都具有其属性和方法，通过对象方法可以存取或者设置对象的属性值。在MATLAB的ControlSystemToolbox(控制系统工具箱)中提供了许多仿真函数与模块，用于对控制系统的仿真和分析。属性说明：(1)当系统为离散系统时，给出了系统的采样周期Ts。Ts＝0或缺省时表示系统为连续时间系统；Ts=-1表示系统是离散系统，但它的采样周期未定。(2)输入时延Td仅对连续时间系统有效，其值为由每个输入通道的输入时延组成的时延数组，缺省表示无输入时延。(3)输
3、入变量名InputName和输出变量名OutputName允许用户定义系统输入输出的名称，其值为一字符串单元数组，分别与输入输出有相同的维数，可缺省。(4)Notes和用户数据Userdata用以存储模型的其它信息，常用于给出描述模型的文本信息，也可以包含用户需要的任意其它数据，可缺省。5.1.3LTI对象属性的设置与转换1．LTI对象属性的获取与设置函数名称及基本格式功能get(sys,‘PropertyName’,数值,…)获得LTI对象的属性set(sys,‘PropertyName’,数值,…)设置和修改LTI对象的属性ssdata,
4、dssdata(sys)获得变换后的状态空间模型参数tfdata(sys)获得变换后的传递函数模型参数zpkdata(sys)获得变换后的零极点增益模型参数class模型类型的检测表5.4对象属性的获取和修改函数2．LTI模型的转换函数表5.5模型检测函数函数名及调用格式功 能isct(sys)判断LTI对象sys是否为连续时间系统。若是，返回1；否则返回0isdt(sys)判断LTI对象sys是否为离散时间系统。若是，返回1；否则返回0isempty(sys)判断LTI对象sys是否为空。若是，返回1；否则返回0isproper判断LT
5、I对象sys是否为特定类型对象。若是，返回1；否则返回0issiso(sys)判断LTI对象sys是否为SISO系统。若是，返回1；否则返回0size(sys)返回系统sys的维数5.1.4典型系统的生成1．随机生成N阶稳定的连续状态空间模型函数rss()格式：sys=rss(N,P,M)功能：随机生成N阶稳定的连续状态空间模型，该系统具有M个输入，P个输出。缺省是P=M=1，即sys=rss(N)。2.随机生成N阶稳定的连续线性模型系数函数rmodel()格式：[num,den]=rmodel(N,P)功能：生成一个N阶连续的传递函数模型系
6、统，该系统具有P个输出。3．离散时间N阶稳定随机系统生成函数drss()和drmodel()drss和drmodel函数的用法与rss和rmodel函数的用法相仿，不同点仅仅在于它生成的是离散系统。4．二阶系统生成函数ord2格式：[A,B,C,D]=ord2(Wn,Z)功能：生成固有频率为Wn，阻尼系数为Z的连续二阶的状态空间模型系统。5．系统时间延迟的Pade近似函数pade()格式：sysx=pade(sys,N)功能：对连续系统sys产生N阶Pade近似的延时后，生成新的系统sysx。5.1.5LTI模型的简单组合与复杂模型组合1．L
7、TI模型的简单组合(1)若假定两环节均为单输入单输出的系统SA和SB。·两个环节级联：sys＝series(SA，SB)·两个环节并联：sys=parallel(SA，SB)·A环节前向，B环节反馈：S=feedback(SA,SB)(2)当在多输入多输出系统中，必须增加输入变量和输出变量的编号：·级联：sys=series(SA，SB，outputA,inputB)·并联：sys=parallel(SA,SB,InputA,InputB,OutputA,OutputB)·反馈：sys=feedback(SA,SB,feedout,feedi
8、n,sign)[例5-14]计算图5.1所示的系统的传递函数。MATLAB源程序为：s1=tf([2,5,1],[1,2,3])%系统s1的传递函数模型s2=zpk
