Matlab 控制系統(tǒng) 傳遞函數(shù)模型

1、MATLAB及控制系統(tǒng)仿真實(shí)驗(yàn)班 級(jí)： 智能0702姓 名： 劉保衛(wèi)學(xué) 號(hào)： 06074053(18)實(shí)驗(yàn)四 控制系統(tǒng)數(shù)學(xué)模型轉(zhuǎn)換及MATLAB實(shí)現(xiàn)一、實(shí)驗(yàn)?zāi)康氖煜ATLAB 的實(shí)驗(yàn)環(huán)境。掌握MATLAB 建立系統(tǒng)數(shù)學(xué)模型的方法。二、實(shí)驗(yàn)內(nèi)容（注：實(shí)驗(yàn)報(bào)告只提交第2 題）1、復(fù)習(xí)并驗(yàn)證相關(guān)示例。（1）系統(tǒng)數(shù)學(xué)模型的建立包括多項(xiàng)式模型（Transfer Function，TF），零極點(diǎn)增益模型(Zero-Pole，ZP)，狀態(tài)空間模型（State-space,SS）；（2）模型間的相互轉(zhuǎn)換系統(tǒng)多項(xiàng)式模型到零極點(diǎn)模型（tf2zp）,零極點(diǎn)增益模型到多項(xiàng)式模型（zp2tf）,狀態(tài)空間模型與多項(xiàng)式模

2、型和零極點(diǎn)模型之間的轉(zhuǎn)換（tf2ss,ss2tf,zp2ss）；（3）模型的連接模型串聯(lián)（series）,模型并聯(lián)（parallel）,反饋連接（feedback）2、用MATLAB 做如下練習(xí)。（1）用2 種方法建立系統(tǒng)的多項(xiàng)式模型。 程序如下：%建立系統(tǒng)的多項(xiàng)式模型（傳遞函數(shù)）%方法一，直接寫表達(dá)式s=tf('s')Gs1=(s+2)/(s2+5*s+10)%方法二，由分子分母構(gòu)造num=1 2;den=1 5 10;Gs2=tf(num,den)figurepzmap(Gs1)figurepzmap(Gs1)grid on運(yùn)行結(jié)果：易知兩種方法結(jié)果一樣Transfer f

3、unction:s Transfer function: s + 2-s2 + 5 s + 10 Transfer function: s + 2-s2 + 5 s + 10（2）用2 種方法建立系統(tǒng) 的零極點(diǎn)模型和多項(xiàng)式模型。程序如下：%方法一s=tf('s')Gs1=10*(s+1)/(s+1)*(s+5)*(s+10)% zpk模型ZPK=zpk(Gs1)%方法二% tf模型num=10 10;den=conv(1 1,conv(1 5,1 10);Gs2=tf(num,den)% zpk模型ZPK=zpk(Gs2)figurepzmap(Gs1)figurepzmap(

4、Gs1)grid on運(yùn)行結(jié)果：易知兩種方法結(jié)果一樣Transfer function:s Transfer function: 10 s + 10-s3 + 16 s2 + 65 s + 50Zero/pole/gain: 10 (s+1)-(s+10) (s+5) (s+1) Transfer function: 10 s + 10-s3 + 16 s2 + 65 s + 50 Zero/pole/gain: 10 (s+1)-(s+10) (s+5) (s+1)（3）如圖，已知G（s）和H（s）兩方框?qū)?yīng)的微分方程是：且初始條件為零。試求傳遞函數(shù)C(s)/R(s)及E(s)/R(s)。程

5、序如下：%求微分方程的傳遞函數(shù)C(s)/R(s),E(s)/R(s)%求Gs=Cs/Rsn1=20;d1=6 10;Gs=tf(n1,d1)%求Hs=Bs/Csn2=10;d2=20 5;Hs=tf(n2,d2)% C(s)/R(s)sys=feedback(Gs,Hs)% E(s)/R(s)=(Es/Cs)*(Cs/Rs)ER=sys/Gs 運(yùn)行結(jié)果：Transfer function: 20- % Gs=Cs/Rs6 s + 10 Transfer function: 10- % Hs=Bs/Cs20 s + 5 Transfer function: 400 s + 100- % C(s)/R(s)120 s2 + 230 s + 250 Transfer func