1、6 . 1 线性系统的描述6 . 2 线性系统模型之间的转换6 . 3 结构框图的模型表示6 . 4 线性系统的时域分析6 . 5 线性系统的频域分析6 . 6 频率特性校正6 . 7 线性系统的根轨迹分析6 . 8 线性系统的图形工具界面6.1.1 状态空间描述法状态空间描述 法是使用状态方程模型描述控制系统的。状态方程为一阶微分方程,用数学形式描述为:MATLAB中状态方程模型的建立使用 ss和 dss命令。语法:G=ss(a,b,c,d) %由 a、 b、 c、 d参数获得状态方程模型G=dss(a,b,c,d,e) %由 a、 b、 c、 d、 e参数获得状态方程模型 zeta=0.7
2、07;wn=1; A=0 1; wn2 2*zeta*wn; B=0;wn2; C=1 0; D=0; G=ss(A,B,C,D) %建立状态方程模型a = x1 x2x1 0 1x2 1 1.414 b = u1x1 0x2 1 c = x1 x2y1 1 0 d = u1y1 0Continuoustime model语法:G=tf(num,den) %由传递函数分子、分母得出【 例 6.1续 】 将二阶系统描述为传递函数的形式。 num=1; den=1 1.414 1; G=tf(num,den) %得出传递函数Transfer function:1-s2 + 1.414 s + 1传
3、递函数的零极点形式为:其中: k是系统增益, zi(i=1,2,) 是系统零点, pj(j=1,2, ) 是系统极点。MATLAB中使用 zpk命令可以由零极点得到传递函数模型。语法:G=zpk(z,p,k) %由零点、极点和增益获得【 例 6.1续 】 得出二阶系统的零极点,并得出传递函数。 z=roots(num)z =Empty matrix: 0by1 p=roots(den)p =0.7070 + 0.7072i0.7070 0.7072i zpk(z,p,1)Zero/pole/gain:1-(s2 + 1.414s + 1)程序分析: roots函数可以得出多项式的根,零极点形式是以实数形式表示的。控制系统的传递函数也可以用部分分式法表示,部分分式法可以归类于零极点增益描述法。部分分式法是将传递函数表示成为部分分式或留数形式: