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MATLAB的应用 曾水平 控制系统的分析方法 ≯早期的控制系统分析过程复杂而耗时,如想得到一个系统 的冲激响应曲线,首先需要编写一个求解微分方程的子程 序,然后将已经获得的系统模型输入计算杋,通过计算机 的运算获得冲激响应的响应数据,然后再编写一个绘图程 序,将数据绘制成可供工程分析的响应曲线。 ≥ MATLAB控制系统工具箱和 SIMULINK辅助环境的出现, 给控制系统分析带来了福音。 ≯控制系统的分析包括系统的稳定性分析、时域分析、频域 分析及根轨迹分析。本课件是关于状态空间的时域分析 利用 MATLAB进行模型转换 MATLAB是当今世界上最优秀的科技应用软件之一,它以强大 的科学计算能力和可视化功能,简单易用的编程语言以及开放式的 编程环境等一些显著的优点,使得它在当今许许多多科学技术领域 中成为计算机辅助分析和设计、算法研究和应用开发的基本工具和 首选平台。在本书中,用它作为系统分析和设计的软件平台,更显 示出独特的优势。 本节利用 MATLAB实现数学模型的转换 1-1传递函数与状态空间表达式之间的转换 1).连续系统状态空间表达式 可以用ss命令来建立状态空间模型。对于连续系统,其格 式为sys=ss(A,B,c,D),其中A,B,C,D为描述线性连续系 统的矩阵 当sys1是一个用传递函数表示的线性定常系统时,可以用 命令syS=ss(sys1),将其转换成为状态空间形式。也可以用命 令sys=ss(sys1,min计算出系统sys的最小实现 例1控制系统微分方程为 10y+35+50+24y=i+7i+24i+24t 求其状态空间表达式 解可以先将其转换成传递函数 Gsy3+Os+3532+50+24 7s2+24s+24 输入下列命令xm=[1724241:ln=[1103550241:%分子分母多顶式 语句执行结果为 38-0.T813 y1 这个结果表示,该系统的状态空间表达式为 10-2.188-0.7813-0.1875 x 0 002 0 0.437503750.187x+o 注意,在输入命令中,Sys=ss(G)也可以改用 [A,Bc,D]=t2ss(num,den),在本例中其作用和sys=ss(G)近 似,也可以计算出矩阵A、B、C、D
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