文档介绍：控制系统的MATLAB计算及仿真
MATLAB的变量
Matlab中变量名是以字母开头，可以由字母、数字或下划线组成
who，whos，clc，clear
系统预定义变量：eps, pi, Inf, NaN, i, j
(n)
a=2*n;
end
MATLAB的图形可视化
plot函数:
clc;
x=[-5::5];
[m,n]=size(x); %返回矩阵x的维数
for a=1:1:n
if x(a)<-
y(a)=-;
elseif x(a)<= & x(a)>=-
y(a)=x(a);
else
y(a)=;
end
end
plot(x,y);
内容提要：
1、MATLAB的基础知识
2、MATLAB的控制工具箱
3、Simulink与控制系统仿真
内容提要：
1、MATLAB的基础知识
2、MATLAB的控制工具箱
3、Simulink与控制系统仿真
MATLAB的控制工具箱
连续线性系统的数学模型
离散线性系统的数学模型
系统模型的相互转换
离散线性系统的性能分析
连续线性系统的数学模型
传递函数模型
设单变量连续线性系统的传递函数为：
传递函数表示为：
例：
num=[2,3];
den=[1 1 1];
G=tf(num,den);
连续线性系统的数学模型
传递函数模型
MATLAB还支持一种特殊的传递函数的输入格式，在
这样的输入方式下，应该先用s=tf(‘s’)，定义传递函数
的算子，然后直接输入系统的传递函数。
例：
s=tf(‘s’);
G=(2*s+3)/(s^2+s+1);
延迟环节 :
连续线性系统的数学模型
零极点模型
设单变量连续线性系统的传递函数为：
例：
Z=[-1;-2];
P=[0;-3;-4];
G=zpk(Z,P,2)
传递函数表示为：
pzmap(G):可以直接绘制传递函数的零极点分布图
连续线性系统的数学模型
状态方程模型
设线性系统的状态方程为：
状态方程表示为：
离散线性系统的数学模型
传递函数模型
设单变量连续线性系统的传递函数为：
传递函数表示为：
例：
num=[2,3];
den=[1 1 1];
H=tf(num,den,’Ts’,1);
离散线性系统的数学模型
传递函数模型
MATLAB还支持一种特殊的传递函数的输入格式，在
这样的输入方式下，应该先用z=tf(‘z’,T)，定义传递函
数的算子，然后直接输入系统的传递函数。
例：
z=tf(‘z’,1);
H=(2*z+3)/(z^2+z+1);
延迟环节 :
离散线性系统的数学模型
零极点模型
设单变量连续线性系统的传递函数为：
例：
Z=[-1;-2];
P=[0;-3;-4];
H=zpk(Z,P,2,’Ts’,1)
传递函数表示为：
pzmap(G):可以直接绘制传递函数的零极点分布图
离散线性系统的数学模型
状态方程模型
设线性系统的状态方程为：
状态方程表示为：
系统模型的相互转换
连续模型 离散模型
函数：Gz=c2d(Gs,T,’参数’ )
参数：zoh:零阶保持器法
foh: 一阶保持器法
imp: 脉冲响应不变法
tustin: 双线性变换法
prewarp: 改进的双线性变化法
matched: 零极点匹配法
例：
Gs=tf([1],[1 0])
Gz=c2d(Gs,1,’zoh’)
系统模型的相互转换
离散模型 连续模型
函数：Gs=d2c(Gz,’参数’ )
参数：zoh:零阶保持器法
tustin: 双线性变换法
prewarp: 改进的双线性变化法
matched: 零极点匹配法
例：
Gz=tf([1 0],[1 -1],’Ts’,1);
Gs=d2c(Gz,’zoh’);
离散线性系统的性能分析
设：计算机控制系统如图所示：
离散线性系统的性能分析
求系统的闭环脉冲传递函数：
clear; % 清除变量