三年級(jí)班主任工作計(jì)劃

三年級(jí)班主任工作計(jì)劃三年級(jí)班主任工作計(jì)劃三年級(jí)班主任工作計(jì)劃【解】根據(jù)題意，利用roots()函數(shù)給出以下MATLAB程序段：n1=[10];d1=[110];s1=tf(n1,d1)；

n1=[20];d1=[01];s2=tf(n1,d1)；s12=feedback(s1,s2)；%運(yùn)行結(jié)果：Transferfunction:10------s^2+s%運(yùn)行結(jié)果：Transferfunction:2s%運(yùn)行結(jié)果：Transferfunction:10----------s^2+21s由于本人工作能力和接觸項(xiàng)目有限，希望借此機(jī)會(huì)將自己的體會(huì)與大家分享，更希望大家能提出更多更為深刻的意見!謝謝三年級(jí)班主任工作計(jì)劃三年級(jí)班主任工作計(jì)劃三年級(jí)班主任工作計(jì)劃1【解】根據(jù)題意，利用roots()函數(shù)給出以下MATLAB程序段：【例3.2】已知系統(tǒng)的動(dòng)態(tài)結(jié)構(gòu)圖如圖3.1-1所示，試對(duì)系統(tǒng)閉環(huán)判別其穩(wěn)定性。圖3.1-1n1=[10];d1=[110];s1=tf(n1,d1)；

n1=[20];d1=[01];s2=tf(n1,d1)；

s12=feedback(s1,s2)；

%運(yùn)行結(jié)果：Transferfunction:

10------s^2+s

%運(yùn)行結(jié)果：Transferfunction:2s

%運(yùn)行結(jié)果：Transferfunction:

10----------s^2+21s【解】根據(jù)題意，利用roots()函數(shù)給出以下MATLA2n3=[11];d3=[10];s3=tf(n3,d3)；

sys1=s12*s3；

sys=feedback(sys1,1)

roots(sys.den{1})

%運(yùn)行結(jié)果：Transferfunction:s+1-----s%運(yùn)行結(jié)果：Transferfunction:10s+10------------s^3+21s^2%運(yùn)行結(jié)果：Transferfunction:

10s+10------------------------s^3+21s^2+10s+10ans=

-20.5368-0.2316+0.6582i-0.2316-0.6582in3=[11];d3=[10];s3=tf(n3,d3補(bǔ)充知識(shí)：MATLAB基礎(chǔ)Ⅱ

一.M文件

所謂M文件，就是用戶把要實(shí)現(xiàn)的命令寫在一個(gè)以.m為擴(kuò)展名的文件中。與在命令窗口中輸入命令行方式比，M文件的有的是可調(diào)試、可重復(fù)使用。M文件分為程序文件與函數(shù)(function)文件兩大類。1.M程序文件

在MATLAB桌面建立新的M文件或打開已經(jīng)建立好的M文件（點(diǎn)擊桌面操作環(huán)境畫面中File→New→mFile或File→Open→所需文件）等操作，或直接在命令窗口鍵入“edit”，或直接點(diǎn)擊圖標(biāo)，都能進(jìn)入圖3.1-2所示的MATLAB編輯和調(diào)試操作環(huán)境的窗口畫面。補(bǔ)充知識(shí)：MATLAB基礎(chǔ)Ⅱ一.M文件所謂M文4圖3.1-2MATLAB編輯和調(diào)試操作環(huán)境的窗口畫面如【例3.2】可以用M文件方式建立，文件名為：zhang3L2.m

圖3.1-2MATLAB編輯和調(diào)試操作環(huán)境的窗口畫面如【例52.函數(shù)式M文件

在函數(shù)文件的第一行必須是以關(guān)鍵字“function”開始的函數(shù)說明語句。下面是一個(gè)只有兩行的函數(shù)文件的例子。

Functionc=my)C=sqrt((a^2)+(b^2));>>a=3;>>b=4;>>c=my);c=5>>2.函數(shù)式M文件在函數(shù)文件的第一行必須是以關(guān)鍵字“6二.MATLAB控制系統(tǒng)工具箱函數(shù)

1.主要模型建立函數(shù)表

二.MATLAB控制系統(tǒng)工具箱函數(shù)1.主要模型建立函數(shù)表7舉例：

feedback函數(shù)功能：兩個(gè)系統(tǒng)的反饋連接格式：[A,B,C,D]=feedback(A1,B1,C1,D1,A2,B2,C2,D2)；[A,B,C,D]=feedback(A1,B1,C1,D1,A2,B2,C2,D2,sign)；[A,B,C,D]=feedback(A1,B1,C1,D1,A2,B2,C2,D2,inp1,out1)；

[num，den]=feedback(num1，den1，num2，den2)；

[num，den]=feedback(num1，den1，num2，den2，sign)；[A，B，C，D]=feedback(A1，B1，C1，D1，A2，B2，C2，D2，sign)可將兩個(gè)系統(tǒng)按反饋方式連接，系統(tǒng)1的所有輸出連接到系統(tǒng)2的輸入，系統(tǒng)2的所有輸出連接到系統(tǒng)1的輸入；sign是用于反饋連接的符號(hào)，默認(rèn)為負(fù)號(hào)。[num，den]=feedback(num1，den1，num2，den2，sign)；用于傳遞函數(shù)形式所表示的系統(tǒng)，sign是用于反饋連接的符號(hào)，默認(rèn)為負(fù)號(hào)。舉例：[A，B，C，D]=feedback(A1，B1，C18[A，B，C，D]=feedback(A1，B1，C1，D1，A2，B2，C2，D2，inp1，out1)將系統(tǒng)1的指定輸出（out1）連接到系統(tǒng)2的輸入，系統(tǒng)2的輸出連接到系統(tǒng)1的指定輸入（inp1），以次構(gòu)成閉環(huán)系統(tǒng)，如圖所示。[A，B，C，D]=feedback(A1，B1，C1，D19在【例3.2】就用到了該函數(shù)。

在【例3.2】就用到了該函數(shù)。102.主要模型變換函數(shù)表

2.主要模型變換函數(shù)表113.主要模型特性函數(shù)表

3.主要模型特性函數(shù)表124.主要時(shí)域響應(yīng)函數(shù)表

4.主要時(shí)域響應(yīng)函數(shù)表13《線控》例2-11已知系統(tǒng)矩陣，輸入矩陣，，且，單輸入u(t)為單位階躍函數(shù)，試求系統(tǒng)的狀態(tài)響應(yīng)和輸出響應(yīng)。解：直接用MATLAB的lsim命令求解A=[01;-2-3];B=[01]';C=[10];D=0;x0=[00.5];[y,x]=lsim(A,B,C,D,1+t*0,t,x0);plot(x);《線控》例2-11已知系統(tǒng)矩陣，145.主要頻域響應(yīng)函數(shù)表

5.主要頻域響應(yīng)函數(shù)表156.主要的根軌跡函數(shù)表

6.主要的根軌跡函數(shù)表16二．用根軌跡法判斷系統(tǒng)穩(wěn)定性及其舉例【例3.3】已知一個(gè)單位負(fù)反饋系統(tǒng)開環(huán)傳遞函數(shù)為G(s)，試在系統(tǒng)閉環(huán)的根軌跡圖上選擇一點(diǎn)，求出該點(diǎn)的增益k及其系統(tǒng)的閉環(huán)極點(diǎn)位置，并判斷在該點(diǎn)系統(tǒng)閉環(huán)的穩(wěn)定性?！窘狻扛鶕?jù)題目要求，調(diào)用函數(shù)命令rlocfind()的程序如下：num=[13];den=conv(conv(conv([10],[15]),[16]),[122])；sys=tf(num,den)；rlocus(sys)

%運(yùn)行結(jié)果：den=1135482600

%運(yùn)行結(jié)果：Transferfunction:

s+3--------------------------------------------------s^5+13s^4+54s^3+82s^2+60s圖3.1-2二．用根軌跡法判斷系統(tǒng)穩(wěn)定性及其舉例【例3.3】已知一個(gè)單位17[k,poles]=rlocfind(sys)

selected_point=-0.6498-0.0585ik=7.2349poles=-5.8248-5.2067-0.6585+0.8155i-0.6585-0.8155i-0.6514

Selectapointinthegraphicswindow求給定一組根的系統(tǒng)根軌跡增益函數(shù)rlocfind()

函數(shù)命令調(diào)用格式：[k,poles]=rlocfind(sys)函數(shù)命令使用說明：[k,poles]=rlocfind(sys)select18【例3.4】續(xù)【例3.3】，試計(jì)算當(dāng)k在33—37范圍內(nèi)時(shí)系統(tǒng)的閉環(huán)極點(diǎn)位置，并判斷系統(tǒng)閉環(huán)的穩(wěn)定性。【解】根據(jù)題目要求，用函數(shù)命令編寫MATLAB程序如下：num=[13];den=conv(conv(conv([10],[15]),[16]),[122]);cpole=rlocus(num,den,[33:1:37])；

%運(yùn)行結(jié)果：cpole=Columns1through4

-5.5745+0.6697i-5.5745-0.6697i-1.7990-0.0260+1.3210i-5.5768+0.6850i-5.5768-0.6850i-1.8154-0.0155+1.3340i-5.5791+0.7001i-5.5791-0.7001i-1.8313-0.0052+1.3467i-5.5815+0.7147i-5.5815-0.7147i-1.84660.0048+1.3591i-5.5838+0.7291i-5.5838-0.7291i-1.86150.0146+1.3712i

Column5

-0.0260-1.3210i-0.0155-1.3340i-0.0052-1.3467i0.0048-1.3591i0.0146-1.3712i【例3.4】續(xù)【例3.3】，試計(jì)算當(dāng)k在33—37范圍內(nèi)時(shí)系19range=[33:1:37]'；[range,cpole]ans=

Columns1through4

33.0000-5.5745+0.6697i-5.5745-0.6697i-1.799034.0000-5.5768+0.6850i-5.5768-0.6850i-1.815435.0000-5.5791+0.7001i-5.5791-0.7001i-1.831336.0000-5.5815+0.7147i-5.5815-0.7147i-1.846637.0000-5.5838+0.7291i-5.5838-0.7291i-1.8615

Columns5through6

-0.0260+1.3210i-0.0260-1.3210i-0.0155+1.3340i-0.0155-1.3340i-0.0052+1.3467i-0.0052-1.3467i0.0048+1.3591i0.0048-1.3591i0.0146+1.3712i0.0146-1.3712irange=[33:1:37]'；ans=20求系統(tǒng)根軌跡的函數(shù)rlocus()

函數(shù)命令調(diào)用格式：[r,k]=rlocus(a,b,c,d)[r,k]=rlocus(sys)函數(shù)命令使用說明：rlocus()函數(shù)命令用來繪制SISO系統(tǒng)的根軌跡圖。給定前向通道傳遞函數(shù)G(s)，反饋補(bǔ)償為k*F(s)的受控對(duì)象，其閉環(huán)傳遞函數(shù)為：可以用以下程序來校核當(dāng)k=35與k=36時(shí)閉環(huán)系統(tǒng)的階躍給定響應(yīng)曲線：n1=[13];d1=conv(conv(conv([10],[15]),[16]),[122]);fork=35:36n=k*n1;s1=tf(n,d1);G=feedback(s1,1);step(G);holdonendgtext('k=35'),gtext('k=36')圖3.1-.3求系統(tǒng)根軌跡的函數(shù)rlocus()函數(shù)命令調(diào)用格式：21求連續(xù)系統(tǒng)單位階躍響應(yīng)的函數(shù)step()

函數(shù)命令調(diào)用格式如下：step(sys)

三.用Bode圖法判斷系統(tǒng)穩(wěn)定性及其舉例【例3.5】已知兩個(gè)單位負(fù)反饋系統(tǒng)開環(huán)傳遞函數(shù)分別為：用Bode圖法判斷系統(tǒng)閉環(huán)的穩(wěn)定性?！窘狻扛鶕?jù)要求，對(duì)第一個(gè)系統(tǒng)用margin()函數(shù)命令給出如下程序：num=[0002.7];den=[1540];s1=tf(num,den);[Gm,Pm,Wcp,Wcg]=margin(s1)Gm=7.4074Pm=51.7320Wcp=2Wcg=0.5783margin(s1)

圖3.1-4求連續(xù)系統(tǒng)單位階躍響應(yīng)的函數(shù)step()函數(shù)命令調(diào)用格式22求系統(tǒng)幅值裕度與相位裕度的函數(shù)margin()函數(shù)命令調(diào)用格式：[Gm,Pm,Wcp,Wcg]=margin(sys)margin(sys)同樣對(duì)第二個(gè)系統(tǒng)給出程序如下：n2=[0002.7];d2=[15-40];s2=tf(n2,d2);margin(s2)[Gm,Pm,Wcp,Wcg]=margin(s2)

Gm=1Pm=0

圖3.1-5求系統(tǒng)幅值裕度與相位裕度的函數(shù)margin()函數(shù)命令調(diào)用23四.李雅普諾夫(Lyapunov)穩(wěn)定性判據(jù)

[定理4.8]線性系統(tǒng)漸進(jìn)穩(wěn)定的判別方法設(shè)線性定常連續(xù)系統(tǒng)為則平衡狀態(tài)為大范圍漸進(jìn)穩(wěn)定的充要條件是：對(duì)任意給定的一個(gè)正定實(shí)對(duì)稱矩陣Q，比必存在一個(gè)正定的實(shí)對(duì)稱矩陣P，且滿足李雅普諾夫方程

復(fù)習(xí)：《現(xiàn)代控制理論》P181

并且是系統(tǒng)的李雅普諾夫函數(shù)。四.李雅普諾夫(Lyapunov)穩(wěn)定性判據(jù)[定理4.824

在《線代控制理論》的理論計(jì)算中，要判系統(tǒng)（3.1-1）是否穩(wěn)定,需要做以下工作:①由式(3.1-4)求P，并驗(yàn)證P是正定的；②由式(3.1-3)求V(x)，并判驗(yàn)證V(x)是正定的；③結(jié)論：系統(tǒng)是穩(wěn)定的。

在MATLAB中，Lyapunov方程（3.1-2）可以由控制系統(tǒng)工具箱中提供的lyap()函數(shù)求解，該函數(shù)的調(diào)用格式：

V=lyap(A,W)。[例3.6]已知系統(tǒng)的狀態(tài)方程為：試分析系統(tǒng)的穩(wěn)定性。在《線代控制理論》的理論計(jì)算中，要判系統(tǒng)（3.25三年級(jí)班主任工作計(jì)劃26三年級(jí)班主任工作計(jì)劃273.2控制系統(tǒng)穩(wěn)態(tài)誤差分析的MATLAB實(shí)現(xiàn)

一.控制系統(tǒng)穩(wěn)態(tài)誤差分析的有關(guān)概念

2.自動(dòng)控制系統(tǒng)的型別

3.控制系統(tǒng)的穩(wěn)態(tài)誤差系數(shù)

1.穩(wěn)態(tài)誤差ess(2)穩(wěn)態(tài)速度誤差系數(shù)kv(3)穩(wěn)態(tài)加速度誤差系數(shù)ka(1)穩(wěn)態(tài)位置誤差系數(shù)kp

3.2控制系統(tǒng)穩(wěn)態(tài)誤差分析的MATLAB實(shí)現(xiàn)

一.控制系28二.控制系統(tǒng)穩(wěn)態(tài)誤差計(jì)算舉例【例3.7】已知一個(gè)單位負(fù)反饋系統(tǒng)開環(huán)零極點(diǎn)增益模型為：試?yán)L制出該系統(tǒng)的單位斜坡響應(yīng)曲線并求單位斜坡響應(yīng)穩(wěn)態(tài)誤差?！窘狻浚?）對(duì)系統(tǒng)判穩(wěn)程序：k=6;z=-0.5;p=[-210];[n1,d1]=zp2tf(z,p,k)；s=tf(n1,d1)；

sys=feedback(s,1)；roots(sys.den{1})

%運(yùn)行結(jié)果：

n1=0063d1=11-20%運(yùn)行結(jié)果：

Transferfunction:6s+3---------------s^3+s^2-2s%Transferfunction:6s+3-------------------s^3+s^2+4s+3ans=

-0.1084+1.9541i-0.1084-1.9541i-0.7832

二.控制系統(tǒng)穩(wěn)態(tài)誤差計(jì)算舉例【例3.7】已知一個(gè)單位負(fù)反饋29（2）求系統(tǒng)單位階躍給定響應(yīng)與穩(wěn)態(tài)誤差程序：k=6;z=-0.5;p=[-210];[n1,d1]=zp2tf(z,p,k);s=tf(n1,d1);sys=feedback(s,1);step(sys)；t=[0:0.1:30]';y=step(sys,t);subplot(121),plot(t,y),grid；

subplot(122),ess=1-y；

plot(t,ess),grid

圖4.6系統(tǒng)階躍響應(yīng)與階躍誤差響應(yīng)曲線ess(length(ess))

ans=-0.0322%運(yùn)行結(jié)果：y=00.0294

：：

1.02241.0322（2）求系統(tǒng)單位階躍給定響應(yīng)與穩(wěn)態(tài)誤差t=[0:0.1:3030求單位階躍響應(yīng)的穩(wěn)態(tài)誤差函數(shù)esst()

esst()函數(shù)的調(diào)用格式為：[ess]=esst(sys,t)%MATLABPROGRAMesst.m

function

[ess]=esst(sys,t)

y=step(sys,t);subplot(121),plot(t,y),gridsubplot(122),es=1-y;plot(t,es),gridess=es(length(es))求單位階躍響應(yīng)的穩(wěn)態(tài)誤差函數(shù)esst()esst()31如果運(yùn)行以下調(diào)用esst.m函數(shù)的程序，會(huì)得到同樣的結(jié)果。k=6;z=-0.5;p=[-210];[n1,d1]=zp2tf(z,p,k);s=tf(n1,d1);sys=feedback(s,1);t=[0:0.1:30]'[ess]=esst(sys,t);ans=-0.0322如果運(yùn)行以下調(diào)用esst.m函數(shù)的程序，會(huì)得到同樣的結(jié)果。a323.3用MATLAB分析系統(tǒng)能控能觀測性的方法

一.能控能觀性判別

系統(tǒng)能控系統(tǒng)能觀測利用這兩個(gè)函數(shù)很容易判定系統(tǒng)的能控性和能觀測性。

3.3用MATLAB分析系統(tǒng)能控能觀測性的方法

一.能控能33[例3.9]選自《現(xiàn)代控制理論》P156已知系統(tǒng)的狀態(tài)空間表達(dá)式為：用MATLAB函數(shù)分析系統(tǒng)能控性與能觀測性。[例3.9]選自《現(xiàn)代控制理論》P156用MATLAB函34三年級(jí)班主任工作計(jì)劃35三年級(jí)班主任工作計(jì)劃36MATLAB中，提供了可將連續(xù)或離散系統(tǒng)狀態(tài)空間表達(dá)式化為對(duì)角線或約旦標(biāo)準(zhǔn)型的jordan()函數(shù)，該函數(shù)的格式為：

[v，j]＝j(luò)ordan(A)。

[例3.10]已知系統(tǒng)的狀態(tài)空間表達(dá)式為：

用MATLAB函數(shù)將系統(tǒng)化為對(duì)角線或約旦標(biāo)準(zhǔn)型，并分析系統(tǒng)能控性與能觀測性。MATLAB中，提供了可將連續(xù)或離散系統(tǒng)狀態(tài)空間表達(dá)37三年級(jí)班主任工作計(jì)劃38三年級(jí)班主任工作計(jì)劃39[例3.11]已知系統(tǒng)的狀態(tài)空間表達(dá)式為：

用MATLAB函數(shù)將系統(tǒng)化為對(duì)角線或約旦標(biāo)準(zhǔn)型，并分析系統(tǒng)能控性與能觀測性。[例3.11]已知系統(tǒng)的狀態(tài)空間表達(dá)式為：用MAT40三年級(jí)班主任工作計(jì)劃41三年級(jí)班主任工作計(jì)劃42二.系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)分解

復(fù)習(xí)：定理[3.15]P146設(shè)一個(gè)不能控系統(tǒng)的狀態(tài)方程為:能控子空間

不能控子空間

二.系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)分解復(fù)習(xí)：定理[3.15]P146能控子43MATLAB中，提供了將系統(tǒng)進(jìn)行能控與不能控分解的函數(shù)ctrbf（），該函數(shù)的調(diào)研格式為：[AB，BB，CB，T，K]=ctrbf(A,B,C)同樣，設(shè)一個(gè)不能觀測系統(tǒng)的狀態(tài)方程為:能觀測子空間

不能觀測子空