matlab實驗(線性系統(tǒng)的數(shù)學模型)

1、實驗一 線性系統(tǒng)的數(shù)學模型一、MATLAB基礎主窗口的菜單和功能鍵設置當前路徑點擊進入Simulink主窗口1、MATLAB的桌面平臺工作空間窗口提示符命令窗口歷史窗口命令窗口：是使用者和MATLAB交互的地方，使用者輸入命令、程序，點擊菜單項命令或工具欄按鈕，指揮MATLAB計算、仿真，其結(jié)果也都在命令窗口顯示。在提示符后面輸入MATLAB程序，按Enter鍵，MATLAB將給出運行結(jié)果。歷史窗口：顯示所有命令的歷史記錄，并且標明使用時間。用鼠標雙擊其中一條命令行，就可以在命令窗口中執(zhí)行該命令，MATLAB將給出運行結(jié)果。用鼠標單擊其中的一條命令行，再按Enter鍵，MATLAB也將給出運行

2、結(jié)果。工作空間窗口：顯示目前內(nèi)存中所有的MATLAB變量名、數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)、字節(jié)數(shù)以及類型。發(fā)布窗口：點擊主窗口的“view” “Launch Pad”，即可打開和關閉發(fā)布窗口。其中顯示Mathworks公司的工具箱（Toolbox）、Simulink和功能塊（Blockset）等產(chǎn)品信息，點擊顯示的相應的圖標，即可獲得演示、幫助信息等信息。程序編輯器：點擊主窗口的“File” “New” “M-file”，即可打開MATLAB的程序編輯器。MATLAB的程序編輯器2、MATLAB在建模仿真中的應用Simulink提供了大量的功能模塊以方便用戶快速地建立動態(tài)系統(tǒng)模型。建模時只需使用鼠標拖動庫中的功能

3、模塊并將他們連接起來。使用者可以通過將他們連接起來。使用者可以通過將模塊組成子系統(tǒng)來建立多級模型。Simulink對模塊和連接的數(shù)目沒有限制。通過Simulink提供的豐富的功能模塊，可以迅速地創(chuàng)建系統(tǒng)的模型，不需要書寫一行代碼。啟動Simulink的方法有三種：1 在MATLAB COMMAND窗口下，直接鍵入“Simulink”回車即可；2 單擊MATLAB COMMAND窗口工具條上的Simulink圖標；3 在MATLAB COMMAND窗口菜單上選擇file-new-model運行。Simulink模塊庫瀏覽器二、常用的函數(shù)：1、建立數(shù)學模型用到的MATLAB函數(shù)(1)、多項式乘法處

4、理函數(shù)conv()C=conv(A,B)，其中A、B為進行相乘的多項式的系數(shù)；返回值C為兩個多項式相乘后的多項式系數(shù)。例如：F(s)=(s+3)(s+4)輸入：f=conv(1,3,1 4)(2)、根據(jù)分子分母多項式，確定系統(tǒng)傳遞函數(shù)tf()Sys=tf(num,den)，num、den分別代表降冪排列的分子、分母多項式系數(shù)；返回值sys為傳遞函數(shù)對象。例如：輸入：num=1 4;den=1 0 3 5;G=tf(num,den)(3)、多項式求根函數(shù)roots(p)例如：求p(x)=2x4-5x3+6x2-x+9的根輸入：p=2 -5 6 -1 9; x=roots(p)(4)、根據(jù)特征多項

5、式的特征根，求多項式降冪排列時各項的系數(shù)poly()例如：多項式的根分別為2、3、4，試求此根對應的多項式。輸入：p=poly(2,3,4)(5)、求取傳遞函數(shù)在復平面上的零極點pzmap()p,z=pzmap(num,den)，p為傳函的極點，z為傳函的零點,沒有前面的p,z,則直接畫出零極點分布圖。(6)、求串聯(lián)方框圖模型的傳遞函數(shù)series(G1,G2)例如：系統(tǒng)，求串聯(lián)后系統(tǒng)的模型。輸入：G1=tf(1,1,2,1); G2=tf(1,1,1); G= series(G1,G2)或者G= G1*G2(7)、并聯(lián)方框圖模型的傳遞函數(shù)parallel(G1,G2)例如：系統(tǒng)，求并聯(lián)后系統(tǒng)

6、的模型。輸入：G1=tf(1,1,2,1); G2=tf(1,1,1); G= parallel (G1,G2)或者G= G1+G2(8)、反饋連接方框圖模型的傳遞函數(shù)feedback(),cloop()feedback(G1,G2,sign), 式中G1代表前向通路傳遞函數(shù)，G2代表反饋通路傳遞函數(shù)；sign表示反饋的性質(zhì)，sign=-1為負反饋，sign=1則表示正反饋系統(tǒng)，省略sign變量，表示負反饋。例如：系統(tǒng)，求系統(tǒng)的傳遞函數(shù)。G(s)H(s)REC_ 輸入：G=tf(1,1,2,1); H=tf(1,1,1); sys=feedback(G,H)另：cloop(num,den,sign)用來求取單位反饋的系統(tǒng)模型。(9)、傳遞函數(shù)模型與零極點模型之間的轉(zhuǎn)換函數(shù)tf2zp(),zp2tf()z,p,k= tf2zp(num,den), 傳遞函數(shù)的多項式形式轉(zhuǎn)換為零極點模型。num,den= zp2tf(z,p,k)， 零極點模型轉(zhuǎn)換為多項式形式模型。(10)、close all：關閉打開了的所有圖形窗口(11)、clc：清屏命令(12)、clear：清除工作空間中所有變量練習：1、 已知系統(tǒng)，應用Matlab求取G1，G2串聯(lián)，并聯(lián)以及反饋連接后系統(tǒng)的模型。2、 已知系統(tǒng)如圖所示，應用Ma