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matlab线性控制系统分析与设计.ppt

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文档介绍

文档介绍:matlab线性控制系统分析与设计
线性系统的描述
线性系统模型之间的转换
结构框图的模型表示
线性系统的时域分析
线性系统的频域分析
线性系统的根轨迹分析
线性系统的状态空间设计
人有了知识,就会具备各种分析能力,明辨是非的能力。
线性系统的描述
线性系统模型之间的转换
结构框图的模型表示
线性系统的时域分析
线性系统的频域分析
线性系统的根轨迹分析
线性系统的状态空间设计
线性系统的描述
状态空间描述法
传递函数描述法
零极点描述法
离散系统的数学描述
在分析设计系统之前,需要对系统的数学模型进行描述,单变量连续的反馈系统的描述方法:
即使用状态方程模型来描述控制系统,状态方程为一阶微分方程:

例如,二阶系统
可以用状态方程描述:
语法:
G=ss(a,b,c,d)
%由a、b、c、d参数获得状态方程模型
G=dss(a,b,c,d,e)
%由a、b、c、d、e参数获得状态方程模型
写出二阶系统
当 时的状态方程 。
MATLAB中状态方程模型的建立使用ss和dss命令。
zeta=;wn=1;
A=[0 1;-wn^2 -2*zeta*wn];
B=[0;wn^2];
C=[1 0];
D=0;
G=ss(A,B,C,D) %建立状态方程模型
控制系统由微分方程描述,经Laplace变换得
传递函数描述法
语法:
G=tf(num,den) %由传递函数分子分母得出
说明:num为分子向量,num=[b1,b2,…,bm,bm+1];
den为分母向量,den=[1,a1,a2,…,an-1,an]。
有理函数
MATLAB中使用tf命令来建立传递函数。
num=1;
den=[1 1];
G=tf(num,den) %得出传递函数

Transfer function:
1
-----------------
s^2 + s + 1
零极点描述法
语法:
G=zpk(z,p,k) %由零点、极点和增益获得
说明:z为零点列向量;p为极点列向量;k为增益。
MATLAB中使用zpk命令可以来实现由零极点得到传递函数模型。
零极点形式是以实数形式表示的。