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控制论上机实验
上级实验报告
信计0902
温伟伟目 录
实验一：系统的典型连接 2
实验二：状态方程与传递函数的转换 6
实验三：状态方程的标准化 8
实验四：阶跃响应和单位脉冲响应 10
**实验五：频率响应分析 12
实验一：系统的典型连接
假设两个子系统模型分别为：
串联连接：
并联连接：
***负反馈连接：
试用MATLAB实现以下系统的串联，并联和***反馈：
代码：
A1=[0,1;-2,2];
B1=[1;1];
C1=[1,1];
D1=1;
G1=ss(A1,B1,C1,D1);
A2=[0,1;-3,2];
B2=[0;1];
C2=[1,0];
D2=2;
G2=ss(A2,B2,C2,D2);
CL=series(G1,G2);
BL=parallel(G1,G2);
FK=feedback(G1,G2);
串联情况:
系统表达式：
并联情况:
系统表达式：
负反馈连接:
系统表达式：
实验二：状态方程与传递函数的转换
试用MATLAB将状态方程转换为传递函数或将传递函数转换为状态方程：
（1）用MATLAB将状态方程转换为传递函数：
（2）用MATLAB将传递函数转换为状态方程：
代码：
A=[1.13,-0.49,0.11;1,0,0;0,1,0];
B=[-0.38,0.45;0.52,0.23;0.26,0.78];
C=[1,0.12,0.24];
D=[0.3,0.9];
G=ss(A,B,C,D);
GS=tf(G);
传递函数：
b=[0,0,3,2;1,0,2,5];
a=[3,5,2,1];
[A,B,C,D] = tf2ss(b,a);
状态方程表达式：
实验三：状态方程的标准化
试用MATLAB对状态方程进行标准化：
并求出相应的变换矩阵。
代码：
A=[1,2,2;0,1,0;0,1,2];
B=[1,1;1,0;-1,1];
C=[1,1,0];
D=0;
G=ss(A,B,C,D);
[V,J]=jordan(A);
G1=ss2ss(G,V^(-1));
标准化后的变换矩阵：
实验四：阶跃响应和单位脉冲响应
画出系统的阶跃响应曲线
画出系统的单位脉冲响应曲线
画出初始条件下系统的阶跃响应曲线
(1)
代码：
A=[-1 -1;5 0];
B=[1 1;1 0];
C=[1 0;0 1];
D=0;
Gss=ss(A,B,C,D);
Gtf=tf(Gss)
syms s;
ezplot(ilaplace((s-1)*s/s/(s^2+s+5)),[0 5])
ezplot(ilaplace((s+6)*5/s/(s^2+s+5)),[0 5])
(2)
代码：
syms s;
ezplot(ilaplace(1*s/s/(s^2+0.2*s+1)),[0 5])
**实验五：频率响应分析
画出传递函数的伯德图
画出传递函数的Nyquist图
画出传递函数的尼柯尔斯图
(1)
代码：
num=[1 2 2];
don=[1 9 2.2 1];
G=tf(num,don)
bode(G)
(2)
Matlab 代码：
num=[2 1 3];
don=[1 9 2];
G=tf(num,don)
nyquist(G)
(3)
代码：
num=[1 2 2];
don=[1 9 2.2 1];
G=tf(num,don)
bode(G)
13
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