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本科实验报告 实验名称： 控制理论基础实验 课程名称： 实验时间： 任课教师： 实验地点： 实验教师： □ 原理验证 实验类型： ■ 综合设计 学生姓名： □ 自主创新 学号/班级： 组 号： 学 院： 同组搭档： 专 业： 成 绩： 实验 1 控制系统的模型建立 一、实验目的 1. 掌握利用 MATLAB 建立控制系统模型的方法。 2. 掌握系统的各种模型表述及相互之间的转换关系。 3. 学习和掌握系统模型连接的等效变换。 二、实验原理 1. 系统模型的 MATLAB 描述 系统的模型描述了系统的输入、 输出变量以及内部各变量之间的关系， 表征一个系统的 模型有很多种， 如微分方程、传递函数模型、 状态空间模型等。这里主要介绍系统传递函数 （TF）模型、零极点增益（ ZPK）模型和状态空间（ SS）模型的 MATLAB 描述方法。 1）传递函数（ TF）模型 传递函数是描述线性定常系统输入 -输出关系的一种最常用的数学模型，其表达式一般 为 ?? ??-1 1 ?? ?? + ?? ?? + ? + ???? + ?? ?? ??-1 1 0 ( ) ?? ?? = ?? ??-1 1 ?? ?? + ?? ?? + ? + ???? + ?? ?? ??-1 1 0 在 MATLAB 中，直接使用分子分母多项式的行向量表示系统，即 num = [bm, bm- 1, … b1, b] den = [an, an- 1, … a1, a0] 调用 tf 函数可以建立传递函数 TF 对象模型，调用格式如下： Gtf = tf(num,den) Tfdata 函数可以从 TF 对象模型中提取分子分母多项式，调用格式如下： [num,den] = tfdata(Gtf) 返回 cell 类型的分子分母多项式系数 [num,den] = tfdata(Gtf,v) 返回向量形式的分子分母多项式系数 2 ）零极点增益（ ZPK）模型 传递函数因式分解后可以写成
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