用MATLAB分析狀態(tài)狀態(tài)空間模型

本文格式為Word版，下載可任意編輯——用MATLAB分析狀態(tài)狀態(tài)空間模型

裝訂線

實驗報告

系姓名預(yù)定時間

試驗名稱用MATLAB分析狀態(tài)狀態(tài)空間模型

專業(yè)學(xué)號

試驗時間

自動化

班授課老師試驗臺號

一、目的要求1、把握線性定常系統(tǒng)的狀態(tài)空間表達(dá)式。學(xué)會在MATLAB中建立狀態(tài)空間模型的方法。2、把握傳遞函數(shù)與狀態(tài)空間表達(dá)式之間相互轉(zhuǎn)換的方法。學(xué)會用MATLAB實現(xiàn)不同模型之間的相互轉(zhuǎn)換。3、熟悉系統(tǒng)的連接。學(xué)會用MATLAB確定整個系統(tǒng)的狀態(tài)空間表達(dá)式和傳遞函數(shù)。4、把握狀態(tài)空間表達(dá)式的相像變換。把握將狀態(tài)空間表達(dá)式轉(zhuǎn)換為對角標(biāo)準(zhǔn)型、約當(dāng)標(biāo)準(zhǔn)型、能控標(biāo)準(zhǔn)型和能觀測標(biāo)準(zhǔn)型的方法。學(xué)會用MATLAB進(jìn)行線性變換。二、原理簡述三、儀器設(shè)備PC計算機(jī)，MATLAB軟件四、線路示圖裝訂線

五、內(nèi)容步驟、數(shù)據(jù)處理題1-1已知系統(tǒng)的傳遞函數(shù)（1）建立系統(tǒng)的TF與ZPK模型。運行結(jié)果如下：>>num=4;den=[15730];Gtf=tf(num,den);>>GtfTransferfunction:4s^4+5s^3+7s^2+3sz=[];p=[0-1-1-3];k=4;G=zpk(z,p,k)Zero/pole/gain:4s(s+1)^2(s+3)（2）將給定傳遞函數(shù)用函數(shù)ss()轉(zhuǎn)換為狀態(tài)空間表達(dá)式。再將得到的狀態(tài)空間表達(dá)式用函數(shù)tf()轉(zhuǎn)換為傳遞函數(shù)，并與原傳遞函數(shù)進(jìn)行比較。（2）Gss=ss(G)2

裝訂線

a=x1x2x3x4x10100x20-110x300-11x4000-3b=u1x10x20x30x42c=x1x2x3x4y12000d=u1y10Gtf=tf(Gss)

3

裝訂線

Transferfunction:4s^4+5s^3+7s^2+3s（3）將給定傳遞函數(shù)轉(zhuǎn)換為對角標(biāo)準(zhǔn)型或約當(dāng)標(biāo)準(zhǔn)型。再將得到的對角標(biāo)準(zhǔn)型或約當(dāng)標(biāo)準(zhǔn)型用函數(shù)tf()轉(zhuǎn)換為傳遞函數(shù)，并與原傳遞函數(shù)進(jìn)行比較。（3）A=[0100;0-110;00-11;000-3];B=[0002]';C=[2000];D=0;sys=ss(A,B,C,D);[V,J]=jordan(A);sys1=ss2ss(sys,inv(V))a=x1x2x3x4x10000x20-300x300-11x4000-1b=u1x12x22x30x424

裝訂線

c=x1x2x3x4y10.6667-0.1667-1-0.5d=u1y10題1-2已知系統(tǒng)的傳遞函數(shù)為：（1）建立其狀態(tài)空間模型num=6;den=[16116];Gtf=tf(num,den);Gss=ss(Gtf),a=x1x2x3x1-6-1.375-0.09375x2800x3080b=u1x10.25x20x30

5

裝訂線

c=x1x2x3y1000.375d=u1y10（2）用ss2ss函數(shù)進(jìn)行相像變換將其轉(zhuǎn)換為對角標(biāo)準(zhǔn)型。>>A=[-6-1.375-0.09375;800;080];B=[0.2500]';C=[000.375];D=0;sys=ss(A,B,C,D);[V,J]=jordan(A);sys1=ss2ss(sys,inv(V))a=x1x2x3x1-100x20-20x300-3b=u1x10.25x20.25x30.25

6

裝訂線

c=x1x2x3y112-2412d=u1y10七、分析探討通過本次試驗，第一：把握線性定常系統(tǒng)的狀態(tài)空間表達(dá)式，學(xué)會在MATLAB中建立狀態(tài)空間模型的各種方法。其次：知道傳遞函數(shù)與狀態(tài)空間表達(dá)式之間相互轉(zhuǎn)換的方法。把握了不同模型之間的相互轉(zhuǎn)換。第三：把握了狀態(tài)空間表達(dá)式的相像變換。把握了將狀態(tài)空間表達(dá)式轉(zhuǎn)換為對角標(biāo)準(zhǔn)型、約當(dāng)標(biāo)準(zhǔn)型、能控標(biāo)準(zhǔn)型和能觀測標(biāo)準(zhǔn)型的方法。學(xué)會用MATLAB進(jìn)行線性變換。由于試驗指導(dǎo)書寫的特別的詳細(xì)，寫的特別好，我們只要把試驗指導(dǎo)