第7章 控制系統的 MATLAB仿真 由以上数据可写出系统的状态空间模型为: 2-3-1 X(t)= 0100 ()+U 0 0010 0 Y()=[612610]X()
21 由以上数据可写出系统的状态空间模型为： 第7章 控制系统的MATLAB仿真 = + − − − − = ( ) [6 12 6 10] ( ) ( ) 0 0 0 1 ( ) 0 0 1 0 0 1 0 0 1 0 0 0 2 3 1 1 ( ) t t t t t Y X X X U
第7章 控制系统的 MATLAB仿真 (3)求系统的零极点增益模型 该系统的零极点增益模型也可以通过 MATLAB的模型转 换函数来完成。 在 MATLAB命令窗口输入以下命令: >Z, p, k=tf2zp(num, den) /s=zpk(z, p, k) 执行以上语句后可得系统的零极点增益模型为: Zero/pole/gain 6(S+1.929)(S^2+0.070585+0.8638) (s^2+0.086635+0.413)(S^2+1.913S+2421)
22 第7章 （3）求系统的零极点增益模型 该系统的零极点增益模型也可以通过MATLAB的模型转 换函数来完成。 在MATLAB命令窗口输入以下命令： [z, p, k]=tf2zp(num, den); sys= zpk(z, p, k) 执行以上语句后可得系统的零极点增益模型为： Zero/pole/gain: 6 (s+1.929) (s^2 + 0.07058s + 0.8638) -------------------------------------------------------------- (s^2 + 0.08663s + 0.413) (s^2 + 1.913 s + 2.421) 控制系统的MATLAB仿真
第7章 控制系統的 MATLAB仿真 7.2环节方框图模型的化简 7.2.1环节串联连接的化简 多个环节串联的连接形式是控制系统最基本的组成结构 形式之一。控制系统的环节串联及其化简就是模块方框图模 型的串联及其化简。可以用 MATLAB的函数命令 serles(O)将串 联模块进行等效变换。 使用 series()函数命令不必做多项式的乘除运算即可实现 两个环节传递函数的串联连接。如果令SyS1=tf(num1,den1), sys2=t(num2,den2),其命令格式为: sys= series sysl, Sys2)
23 7.2 环节方框图模型的化简 7.2.1 环节串联连接的化简 多个环节串联的连接形式是控制系统最基本的组成结构 形式之一。控制系统的环节串联及其化简就是模块方框图模 型的串联及其化简。可以用MATLAB的函数命令series()将串 联模块进行等效变换。 使用series()函数命令不必做多项式的乘除运算即可实现 两个环节传递函数的串联连接。如果令sys1= tf(num1,den1)， sys2= tf(num2,den2)，其命令格式为： sys= series(sysl,sys2) 第7章 控制系统的MATLAB仿真
第7章 控制系統的 MATLAB仿真 如果已知两个环节的状态空间模型矩阵组分别为: (a1,b1,1,)与(a2,,C,),则求两个环节串联连接 等效系统状态空间模型[a,b,Gd矩阵组的命令格式为: La, b,Gd= series(al, b, d, d, a2 b2, 22, d2) series(函数命令还可以将多个环节按两两串联的形式多 次递归调用加以连接,进行等效化简。 Sys=eres(syS」,Sys2)命令可以用命令 sys=Sys1*sys2**sysn取代,不仅省掉“ serles(”字符,且 可以实现多个环节的串联等效传递函数的求取
24 如果已知两个环节的状态空间模型矩阵组分别为： （a1,b1,c1,d1）与（a2,b2,c2,d2），则求两个环节串联连接 等效系统状态空间模型［a,b,c,d］矩阵组的命令格式为： ［a,b,c,d］= series(a1,bl,cl,dl,a2,b2,c2,d2) series()函数命令还可以将多个环节按两两串联的形式多 次递归调用加以连接，进行等效化简。 sys= series(sysl,sys2)命令可以用命令 sys=sys1*sys2*…*sysn取代，不仅省掉“series()”字符，且 可以实现多个环节的串联等效传递函数的求取。 第7章 控制系统的MATLAB仿真
第7章 控制系統的 MATLAB仿真 【例73】已知双闭环调速系统电流环内的前向通道3个 模块传递函数分别为: 0.0128s+1 30 G1(s) G2S= 0.04s 0.00167s+1 2.5 G3(s) 0.0128s+1 试求串联连接的等效传递函数及其等效状态空间模型
25 第7章 【例7.3】 已知双闭环调速系统电流环内的前向通道3个 模块传递函数分别为： 控制系统的MATLAB仿真 s s G s 0.04 0.0128 1 ( ) 1 + = 0.00167 1 30 ( ) 2 + = s G s 0.0128 1 2.5 ( ) 3 + = s G s 试求串联连接的等效传递函数及其等效状态空间模型