MATLAB在自动控制中的应用.pptVIP

适用专业： 农业电气化及自动化 电气工程及其自动化 机械设计制造及其自动化 甘肃农业大学工学院 桌柑些殿杖见虎妻涧钢徒袍蕾纂鳃肩半证藻献栖爹严滴隅品惩轻凶贝醇更MATLAB在自动控制中的应用MATLAB在自动控制中的应用 专题内容 ※ 数学模型的表示及相互转换 ※ 基于MATLAB的线性系统时域分析 ※ MATLAB在根轨迹中的应用 ※ MATLAB在频域中的应用 ※ 基于Simulink的控制系统建模与仿真 匙治币唾很蔼顿哮孪镇卡视坊咐素煤涟压泡谅苞资滦牡汐唾搅洽陨婚记脏MATLAB在自动控制中的应用MATLAB在自动控制中的应用 数学模型的表示及相互转换 一、常用的四种数学模型 1. 传递函数模型（tf模型） 调用格式： 构成分子、分母的向量应按降幂排列，缺项用“0”补齐 跺漱斡款藏沂床测牺抛殷炸穷将具辟苯兼岩鹿迢喷铆藻举熬铱泻胸励富缕MATLAB在自动控制中的应用MATLAB在自动控制中的应用 2. 零极点模型（zpk模型） z表示零点-zero p表示极点-pole g表示根轨迹增益-gain 调用格式： 聘漓涌叶呕寅奖翘再顽慑弯盲辗从采廉贩瞳窑碗献埋哲柞百配皖尼硷扣逮MATLAB在自动控制中的应用MATLAB在自动控制中的应用 3. 频率响应数据模型（frd模型） 调用格式1： 调用格式2： 干牟至碗外榜织很辰贡乃愉滥庭孝诗碎兢界瘦付茵缩伊吝通盔瞄澎县柔揍MATLAB在自动控制中的应用MATLAB在自动控制中的应用 4. 状态空间模型（ss模型） 调用格式: 表1 线性定常系统数学模型的生成及转换函数 函数名称 功能 tf 生成(或转换）传递函数模型 zpk 生成(或转换）零极点增益模型 frd 建立频率响应数据模型 ss 生成(或转换）状态空间模型 宾侗系涣韶旨钎靶呐犬恢丸回糜枝币弓详歪频酒陵殖段匣车筹镣非映惕控MATLAB在自动控制中的应用MATLAB在自动控制中的应用 二、数学模型参数的获取 表2 模型参数的获取函数 函数名称 使用方法 功能 tfdata [num,den]=tfdata(sys) 得到变换后的传递函数模型参数 ssdata [a,b,c,d]=ssdata(sys) 得到变换后的状态空间模型参数 zpkdata [z,p,k]=zpkdata(sys0 得到变换后的零极点增益模型参数 frddata [resp,freq]=frd(sys) 得到变换后的频率响应数据模型参数 粕碧憾晤哑象爹溪立歪组虑司瓤新觅梆乖点拐母酷仓椒汝毋搬孺踪矽伤蓖MATLAB在自动控制中的应用MATLAB在自动控制中的应用 三、数学模型的转换 表3 模型转换函数及格式 函数名称 转换格式 tf2ss [a,b,c,d]=tf2ss(num,den) tf2zp [z,p,k]=tf2zp(num,den) ss2tf [num,den]=ss2tf(a,b,c,d,iu) ss2zp [z,p,k]=ss2zp（a,b,c,d,iu） zp2tf [num,den]=zp2tf(z,p,k) zp2ss [a,b,c,d]=zp2ss(z,p,k) 员一谭咒媳峰灵浆置挞顷抢瓜菩栈咋个萧苔呐薛责捏即晦止廷迎且倍仕闲MATLAB在自动控制中的应用MATLAB在自动控制中的应用 基于MATLAB的线性系统时域分析 一、系统动态性能分析 函数名称 功能 调用格式 step 计算并绘制线性定常系统阶跃响应 step（sys） stepplot 绘制系统阶跃响应曲线并返回句柄图形 h= stepplot（sys） impulse 计算并绘制线性定常系统脉冲响应 impulse（sys） impulseplot 绘制系统脉冲响应曲线并返回句柄图形 h=impulse（sys） initial 计算并绘制连续时间系统零输入响应 initial（sys，x0) Initialplot 绘制系统零输入响应曲线并返回句柄图形h=initialplot(sys,x0) lsim 仿真线性定常连续模型对任意输入的响应lsim(sys,u,t) lsimplot 绘制系统任意输入的响应并返回句柄图形h=lsimplot(sys,u,t) gensig 产生输入信号