现代控制理论课件-华东交大4-wzj.pptx

文档介绍：一、控制系统的状态空间函数模型—— matlab 应用简介?1 状态空间函数模型简述?2 状态空间函数的 MATLAB 相关函数?3 建立状态空间函数模型实例 1、状态空间函数模型简述系统的状态空间模型。这种方式是基于系统的内部的状态变量的,所以又往往称为系统的内部描述方法。和传递函数模型不同,状态方程可以描述更广的一类控制系统模型,包括非线性系统。具有 n个状态、 m个输入和 p个输出的线性时不变系统,用矩阵符号表示的状态空间模型是: ( ) ( ) ( ) ( ) ( ) ( ) x t Ax t Bu t y t Cx t Du t ???? ??? ??? 2、状态空间函数的 MATLAB 相关函数 sys = ss (A,B,C,D) 由A,B,C,D矩阵直接得到连续系统状态空间模型 sys = ss(A,B,C,D,Ts) 由A,B,C,D矩阵和采样时间 Ts直接得到离散系统状态空间模型[A,B,C,D] = ssdata(sys) 得到连续系统参数[A,B,C,D,Ts] = ssdata(sys) 得到离散系统参数 3、建立状态空间函数模型实例例1:将以下系统的状态方程模型输入 MATLAB 工作空间中。>> A=[6 5 4;1 0 0;0 1 0]; >> B=[1 0 0]'; >> C=[0 6 7]; >> D=[0]; >> G= ss (A,B,C,D) %输入并显示系统状态空间模型?? 6 5 4 1 ( ) 1 0 0 ( ) 0 ( ) 0 1 0 0 ( ) 0 6 7 ( ) [0] ( ) x t x t u t y t x t u t ??? ????? ?? ?? ??? ?? ??? ?? ?? ?????? ?? a = x1 x2 x3 x1 6 5 4 x2 1 0 0 x3 0 1 0 b = u1 x1 1 x2 0 x3 0 c = x1 x2 x3 y1 0 6 7 d = u1 y1 0 例2:已知系统求系统参数。>> A=[0 1;-3 -4]; >> B=[0 1]'; >> C=[5 2]; >> D=1; >> Gss = ss (A,B,C,D) %得到系统状态空间模型?? 0 1 0 ( ) ( ) ( ) 3 4 1 ( ) 5 2 ( ) ( ) x t x t u t y t x t u t ??? ???? ??? ???? ?? ?????? ?? a = x1 x2 x1 0 1 x2 -3 -4 b = u1 x1 0 x2 1 c = x1 x2 y1 5 2 d = u1 y1 1 >> [aa,,dd]=ssdata(Gss )%得到系统模型参数 aa = 0 1 -3 -4 bb = 0 = 5 2 dd = 1 >> get(Gss) %得到对象 Gss 所有参数列表 a: [2x2 double] b: [2x1 double] c: [5 2] d: 1 e: [] StateName: {2x1 cell} InternalDelay: [0x1 double] Ts: 0 InputDelay: 0 OutputDelay: 0 InputName: {''} OutputName: {''} InputGroup: [1x1 struct] OutputGroup: [1x1 struct] Name: '' Notes: {} UserData: []