Matlab函数介绍

1、一、中连续系统模型表示方法一、中连续系统模型表示方法二、求连续系统的单位脉冲响应二、求连续系统的单位脉冲响应三、求连续系统的单位阶跃响应三、求连续系统的单位阶跃响应用求取瞬态响应一、中连续系统模型表示方法一、中连续系统模型表示方法、连续系统多项式模型、连续系统多项式模型nnnnmmmmasasasabsbsbsbsRsCsG11101110.)()()(表示方法表示方法分子多项式分子多项式num=b0 b1 bm-1 bm分母多项式分母多项式den=a0 a1 an-1 an系统表示方法（系统表示方法（num , den) sys1=tf(num,den)、连续系统零极点模型、连续系统零极点模

2、型)()()()()()()(2121nmzszszszszszsksRsCsG表示方法表示方法比例系数比例系数k分子分子Z=-z1 , -z2 , , -zm 若无若无zi，则，则Z=分母分母=-p1 ,- p2 , , -pm系统表示方法系统表示方法sys1=zpk(Z,P,K) 模型转换模型转换num ,den=zp2tf（Z , P , K ) Z,P,K=tf2zp(num,den)二、连续系统的单位脉冲响应二、连续系统的单位脉冲响应例一：求如下系统的单位脉冲响应例一：求如下系统的单位脉冲响应6106. 05572. 00395. 59691. 1)()()(2ssssRsCsG%e

3、xample 1num=1.9691 , 5.0395den=1,0.5572,0.6106impulse(num,den)end在的在的ditor/Debugger输入程序输入程序在菜单中选择得到结果在菜单中选择得到结果Time (sec.)AmplitudeImpulse Response05101520-2-1012345From: U(1)To: Y(1)三、连续系统的单位阶跃响应三、连续系统的单位阶跃响应%example num=1.9691 , 5.0395den=1,0.5572,0.6106step(num,den)end例二：求如下系统的单位阶跃响应例二：求如下系统的单位阶跃

4、响应6106. 05572. 00395. 59691. 1)()()(2ssssRsCsG在的在的ditor/Debugger输入程序输入程序在菜单中选择得到结果在菜单中选择得到结果Sys1=tf(num,den)y=step(Sys1,t)y,t=step(Sys1)Time (sec.)AmplitudeStep Response05101520024681012From: U(1)To: Y(1)n=100;d=1,12,30,100;g1=tf(n,d)t1=0:0.1:5;y1=step(n,d,t1);y1=step(g1,t1);n1=10;d1=1,2,10;g2=tf(n1

5、,d1)t2=0:0.1:5;y2=step(n1,d1,t2);plot(t1,y1,-r,t2,y2)；grid)102)(10(100)(21ssss)102(10)(22sss主导极点主导极点：j621n=100;d=conv (1,10, 1,2,10);4.5 用用MATLAB绘制系统的根轨迹绘制系统的根轨迹一、求开环传递函数的零极点一、求开环传递函数的零极点例：例：已知系统的开环传递函数已知系统的开环传递函数32) 152()()(221ssssKsHsG求系统开环零、极点的位置求系统开环零、极点的位置num=2 5 1;den=1 2 3;pzmap(num,den);titl

6、epole-zero Map分子多项式分子多项式分母多项式分母多项式求零极点函数求零极点函数打印标题打印标题二、绘制常规根轨迹二、绘制常规根轨迹例：例：已知系统的开环传递函数已知系统的开环传递函数32) 152()()(221ssssKsHsG绘制该系统的根轨迹图绘制该系统的根轨迹图num=2 5 1;den=1 2 3;rlocus(num,den);Title（控制系统根轨控制系统根轨图图）分子多项式分子多项式分母多项式分母多项式绘制根轨迹函数绘制根轨迹函数打印标题打印标题三、绘制带阻尼比和自然振荡频率栅格三、绘制带阻尼比和自然振荡频率栅格例：例：已知系统的开环传递函数已知系统的开环传递函

7、数32) 152()()(221ssssKsHsG绘制系统的根轨迹图及带阻尼比和自然振荡频率栅格。绘制系统的根轨迹图及带阻尼比和自然振荡频率栅格。num=2 5 1;den=1 2 3;rlocus(num,den);sgridTitle（控制系统根轨图和栅格控制系统根轨图和栅格）分子多项式分子多项式分母多项式分母多项式绘制根轨迹函数绘制根轨迹函数打印标题打印标题绘制栅格绘制栅格四、系统性能分析四、系统性能分析例：例：已知系统的开环传递函数已知系统的开环传递函数32) 152()()(221ssssKsHsG绘制系统的根轨迹图并分析系统性能。绘制系统的根轨迹图并分析系统性能。num=2 5 1

8、;den=1 2 3;rlocus(num,den);Sgrid;k,p=rlocfind(num,den);Title（控制系统根轨图和栅控制系统根轨图和栅格格）;xx,yy=rlasymp(num,den);分子多项式分子多项式分母多项式分母多项式绘制根轨迹函数绘制根轨迹函数打印标题打印标题绘制栅格绘制栅格求十字光标处的闭环极点求十字光标处的闭环极点根轨迹渐近线根轨迹渐近线 五、Routh稳定性分析 rtab,msg=routh(den)5.7 用用MATLAB进行系统的频域分析进行系统的频域分析一、绘制一、绘制BODE图图已知二阶系统的传递函数已知二阶系统的传递函数12 . 01)(2s

9、ssG绘制系统的绘制系统的Bode图。图。num=1den=1,0.2,1bode(num,den)grid二、绘制二、绘制Nyquist图图绘制系统绘制系统32152)(22sssssG乃奎斯特图（乃奎斯特图（Nyquist图）。图）。num= 2,5,1den=1,2,3nyquist(num,den)三、求系统的相角裕度和增益裕度三、求系统的相角裕度和增益裕度已知系统的开环传递函数已知系统的开环传递函数14 . 01)(2sssG求系统的相角裕度和增益裕度。求系统的相角裕度和增益裕度。num= 1den=1,0.4,1mag,phase,w=bode(num,den)gm,pm,wcg,

10、wcp=margin(mag,phase,w)；%幅值裕度，幅值裕度，相角裕度，幅值裕度相应的频率，相角裕度相应的频率相角裕度，幅值裕度相应的频率，相角裕度相应的频率wpos,ypos=bd_asymp(sys1,w)-渐近线渐近线gm = 600.2792 pm = 50.2569wcg = 24.1368 wcp = 1.9090四、分析系统的闭环频率特性四、分析系统的闭环频率特性已知系统的开环传递函数已知系统的开环传递函数ssssG455)(23求单位反馈系统的闭环频率特性。求单位反馈系统的闭环频率特性。num= 5den=1,5,4,0numc,denc=cloop(num,den)bode(numc,denc)skskksGidpc)() 1005. 0)(101. 0)(12 . 0(35)(sssssGoss