1、广西大学实验报告纸实验题目：利用含本质非线性环节产生三阶系统自激振荡序号 学号 姓名 贡献排名 成绩1(组长)： 12(组员)： 23(组员)：学院：电气工程学院 报告形成日期指导老师： 2016/11/15【实验任务安排以及各组员贡献说明】组长主要负责实验仿真；组员主要负责报告的撰写；实验共同完成。【实验时间】2016 年 11 月 15 日【实验地点】综合楼 808【实验目的】1. 学会利用 MATLAB 实现离散系统传递函数模型的生成2. 学会利用 MATLAB 将连续系统离散化【实验设备与软件】MATLAB/Simulink 软件、计算机一台。【实验原理】1.离散系统模型的生成与转化离
2、散系统传递函数模型的生成：命令格式 sys=tf（num，den，Ts）说明：num 分子向量，den 分母向量，Ts 为采样周期离散系统 zpk 传递函数模型的生成： 命令格式 sys=zpk（z，p，k，Ts）说明：z 零点向量，p 极点向量，k 比例增益，Ts 为采样周期2.线性系统连续到离散和离散到连续的变化Matlab 中线性系统的相关命令如下：G,H=c2d(A,B,Ts)将连续状态方程转换为离散状态方程A,B=d2c(G,H,TS)将离散状态方程转换成一种连续的状态方程G,H,Cd.Dd=c2dm(A,B,C,D,Ts,选项)将离散状态方程转换成连续的状态方程A,B,C,D=d2
3、cm(G,H,Cd.Dd,Ts,选项)将离散状态方程转换为连续的状态方程 这里选项有：zoh,foh,tustin,prewarp,matched3.基于 Simulink 模型的离散化在 Simulink 环境下建立相应的连续模型，通过下面的函数将连续模型离散化：G,H,Cd,Dd,=dlinmod(.mdl，Ts)采用默认的工作点，对混杂系统线性化并得到离散模型G,H,Cd,Dd=dlinmod(.mdl,Ts,x,u)采用指定的工作点，对混杂系统进行线性化并得到离散模型，所谓混合系统模型系指系统模型中既有连续模型环节也有离散模型环节（甚至是离散事件）的较复杂系统。【实验内容、方法、过程与
4、分析】1、在 MATLAB 中定义离散系统模型（1）已知离散系统传递函数为采样周期为 0.1s,试在 MATLAB 中定义该模型。实验代码：num=2 6 4;den=1 12 47 60;sys=tf(num,den,0.1) 实验结果如图：604712)(3zzG（2）已知离散系统传递函数的零点为：-1，-2，极点为-3，-4，-5，比例增益为 2，采样周期为0.1s，试在 MATLAB 中定义该模型。实验代码：z=-1 -2;p=-3 -4 -5;k=2;Ts=0.1;sys=zpk(z,p,k,Ts)实验结果如图：2、已知一线性连续系统传递函数为 。取采样周期为 00.5s，（1）试采
5、用零阶保持器先将其离散化，然后将其连续化，并手算验证结果。连续系统生成：num=2 6 4;den=1 12 47 60;sys=tf(num,den)实验结果如图：604712)(3ssG采用零阶保持器将其离散化：Ts=0.2;sys2=c2d(sys,Ts,zoh)实验结果如图：离散系统连续化：sys3=d2c(sys2)实验结果如图：（2）试先将连续系统转化为状态空间形式，然后编程将连续状态空间模型与离散状态空间模型之间的相互转换。连续系统转换为状态空间形式：z=-1 -2;p=-3 -4 -5;k=2;Ts=0.2;A B C D=zp2ss(z,p,k)实验结果如图：实现连续状态空间
6、模型与离散状态空间模型之间的相互转换：G,H=c2d(A,B,Ts) 实验结果如图：实现离散状态空间模型与连续状态空间模型之间的相互转换：A,B=d2c(G,H,Ts)实验结果如图：用零阶保持器实现连续状态空间模型与离散状态空间模型之间的相互转换：G1,H1,C1,D1=c2dm(A,B,C,D,Ts,zoh) 实验结果如图：用零阶保持器实现离散状态空间模型与连续状态空间模型之间的相互转换：A1,B1,C1,D1=d2cm(G1,H1,C1,D1,Ts,zoh)实验结果如图：3、已知混合系统模型如下，试在 Simulink 中建立模型并通过编程得到其离散传递函数模型。离散传递函数模型：G,H,C,D=dlinmod(s1234,0.2)实验结果如图：【实验结论与总结】本实验的目的是利用离散系统传递函数模型 sys=zpk(z,p,k,Ts)，实现传递函数模型与 zpk 传递函数模型之间的相互转换，同时也就是要知道如何运用 d2cmzp2ss 使连续状态与离散状态之间的转换。由实验结果可知，在 matlab 数值分析软件中应用公式得出的结果与手算的离散化结果相同。通过这个实验我们了解到在 MATLAB 中使用一些函数，能实现离散系统传递函数模型的生成与转换。知道如何调用在simulink 中建立的模型，让我们更深的了解了 MATLAB。
