matlab软件应用介绍 3-6 系统连接框图的模型.ppt

1、3-6 系统连接框图的模型表示,一、串联连接结构 u(t) y(t) G(s)=G2(s)G1(s) MATLAB命令格式: G=G2*G1,G1(s),G2(s),二、并联连接结构 u(t) y(t) G(s)=G2(s)+G1(s) MATLAB命令格式: G=G2+G1,三、反馈连接结构 u(t) y(t) MATLAB命令格式: G=feedback(G1，G2，sign),四、更复杂的连接结构 u(t) y(t) MATLAB命令格式: G=feedback(G1*G2，H),例6,上图中的三个传递函数为 求闭环系统的传递函数。,例7,求闭环传递函数 8 2 3 4 5 6 7 9

2、10,方法一,按照上述的方法，可以得出系统的闭环传递函数。由图可知，这是一个具有交错反馈的多回路系统，首先将6、7方框间的引出点进行变位变换，后移到方框7后面，则 下面就可以输入M命令,g1=tf(1,0.01,1);g2=tf(0.17,1,0.085,0);g3=g1; g4=tf(0.15,1,0.051,0);g5=tf(70,0.0067,1); g6=tf(0.21,0.15,1);g7=tf(130,1,0);g8=0.212; g9=tf(0.1,0,130*0.01,1);g10=0.0044*g1; gg1=feedback(g7*g6,g8); %paths68 gg2=

3、feedback(gg1*g5*g4,g9); %paths49 G=feedback(gg2*g3*g2,g10)*g1; %overall system zpk(G),方法二,在实际应用中，整个系统闭环传递函数的求解并不总是这样简单，有时甚至不适合手工来求解，必须采用计算机辅助的方式进行求解。控制系统工具箱提供了一个M函数 connect( ) 和一个M文件 blkbuild 来求取含有相互连接模块结构的状态方程模型。,求取系统数学模型的过程,用户首先需要用 blkbuild 程序建立起原始模型的增广状态方程模型（a,b,c,d），然后输入各个模块的连接关系，即建立 Q 矩阵，最后调用co

4、nnect（ ）函数来获得系统总的状态方程模型。,基本步骤,1.方框排号； 2.用MATLAB语句输入每个方框的信息； 3.输入连接矩阵Q、输入向量INPUTS和输出向量OUTPUTS； 4.构造整个系统的模型，整个系统的模型由下面的函数调用，即可得到系统的状态方程。 G=connect(a,b,c,d,Q,INPUTS,OUTPUTS) 若采用下面的命令，可得到系统的零极点增益模型 A,B,C,D=connect(a,b,c,d,Q, INPUTS,OUTPUTS); zpk(ss(A,B,C,D),例7方法二 1.方框排号； 2.用MATLAB语句输入每个方框的信息； nblocks=10

5、; n1=1;d1=0.01,1;n2=0.17,1;d2=0.085,0; n3=1;d3=0.01,1;n4=0.15,1;d4=0.051,0; n5=70;d5=0.0067,1;n6=0.21;d6=0.15,1; n7=130;d7=1,0;n8=-0.212;d8=1; n9=-0.1;d9=0.01,1;n10=-0.0044;d10=0.01,1; blkbuild,3.输入连接矩阵Q、输入向量INPUTS和输出向量OUTPUTS； 输入连接矩阵Q的规则为： Q矩阵应该有nblocks行； Q矩阵第1列应为相应模块的方框编号； Q矩阵第i行的第2列及以后的元素应包含进入第i个模块的所有方框信息。 输入向量INPUTS由输入信号所进入模块的编号构成；输出向量OUTPUTS由输出信号流出的模块编号构成。,Q=1,0,0; 2,1,10; 3,2,0; 4,3,9; 5,4,0; 6,5,8; 7,6,0; 8,7,0; 9,6,0; 10,7,0; INPUTS=1;OUTPUTS=7;,4构造整个系统的模型，整个系统的模型由 下面的函数调用，即可得到系统的状态方程。 G=connect(a,b,c,d,Q,INPUTS,OUTPUTS) 若采用下面的命令，可得到系统的零极点增益模型 A,B,C,