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1、2.2 MATLAB2.2 MATLAB控制系统控制系统(kn zh x tn)(kn zh x tn)工具箱函数工具箱函数第一页，共二百零四页。MATLABMATLAB的控制系统工具箱，主要处理以传递函数为主要的控制系统工具箱，主要处理以传递函数为主要特征的经典控制和以状态空间特征的经典控制和以状态空间(kngjin)(kngjin)为主要特征的现代为主要特征的现代控制中的问题。控制中的问题。该工具箱对控制系统，尤其是线性时不变（该工具箱对控制系统，尤其是线性时不变（LTILTI）系）系统的建模、分析和设计提供统的建模、分析和设计提供(tgng)(tgng)了一个完整的解决了一个完整的解决方
2、案。方案。第二页，共二百零四页。 2.2.1 模型模型(mxng)建立函数建立函数2.2.2 模型转换及参数模型转换及参数(cnsh)获取获取函数函数2.2.3 模型特性模型特性(txng)函数函数2.2.4 时域响应函数时域响应函数2.2.5 频域响应函数频域响应函数2.2.6 根轨迹函数根轨迹函数2.2.7 估计器估计器/调节器设计函数调节器设计函数第三页，共二百零四页。 2.2.1 2.2.1 模型模型(mxng)(mxng)建立函建立函数数 模型模型(mxng)(mxng)建立函建立函数表数表第四页，共二百零四页。函数名函数名功功 能能将状态增广到状态空间系统的输出中将状态增广到状态空
3、间系统的输出中两个状态空间系统的组合两个状态空间系统的组合系统的并联连接系统的并联连接系统的串联连接系统的串联连接两个系统的反馈连接两个系统的反馈连接系统的单位反馈连接系统的单位反馈连接产生二阶系统产生二阶系统稳定的随机稳定的随机n n阶模型阶模型从状态空间系统中删除输入、输出或状态从状态空间系统中删除输入、输出或状态从大状态空间系统中选择一个子系统从大状态空间系统中选择一个子系统将结构图转换为状态空间模型将结构图转换为状态空间模型生成连续生成连续/ /离散状态估计器或观察器离散状态估计器或观察器生成控制器生成控制器/ /估计器估计器延时的延时的padepade近似近似augstateappe
4、ndparallelseriesfeedbackcloopord2rmodel,drmodessdeletessselectconnectestim,destimreg,dregpade返回返回(fnhu)目录目录第五页，共二百零四页。将状态增广将状态增广(zn un)到状态空间系统的输出到状态空间系统的输出中。中。augstataugstat Ab,Bb,Cb,Db=augstate(A,B,C,D)该函数可将状态该函数可将状态(zhungti)加到状态加到状态(zhungti)空间空间系统的输出中。可产生一个新的状态系统的输出中。可产生一个新的状态(zhungti)空空间系统，其输入和状态
5、间系统，其输入和状态(zhungti)与原系统相同，与原系统相同，但输出增加了所有的状态但输出增加了所有的状态(zhungti)。返回返回(fnhu)本本表表功能功能格式格式说明说明第六页，共二百零四页。该函数对两个该函数对两个(lin )状态空间系统进行组合。状态空间系统进行组合。sys1sys21u1y2u2y 两个系统两个系统(xtng)(xtng)的组合的组合append两个状态空间系统两个状态空间系统(xtng)的组合的组合A,B,C,D= append(A1,B1,C1,D1,A2,B2,C2,D2)功能功能格式格式说明说明第七页，共二百零四页。A,B,C,D= append(A1
6、,B1,C1,D1,A2,B2,C2,D2)可得到可得到(d do)(d do)的系统为的系统为21212121210000uuBBxxAAxx21212121210000uuDDxxCCyy返回返回(fnhu)本本表表第八页，共二百零四页。该函数可将两个系统按并联方式进行连该函数可将两个系统按并联方式进行连 接，接，它既适用于连续时间它既适用于连续时间(shjin)(shjin)系统，也适用于系统，也适用于离散时间离散时间(shjin)(shjin)系统。系统。 parallel系统的并联系统的并联(bnglin)连接。连接。A,B,C,D=parallel(A1,B1,C1,D1,A2,B
7、2,C2,D2)A,B,C,D=parallel(A1,B1,C1,D1,A2,B2,C2,D2, inp1,inp2,out1,out2)num,den=parallel(num1,den1,num2,den2)格式格式(g shi)功能功能说明说明第九页，共二百零四页。A,B,C,D=parallel(A1,B1,C1,D1,A2,B2,C2,D2)可得到可得到(d do)(d do)两个系统并联连接的状态空间系统，如图所示。得两个系统并联连接的状态空间系统，如图所示。得到到(d do)(d do)的系统为：的系统为：sys1sys21yu2yyuBBxxAAxx2121212100uDD
8、xxCCy212121系统系统(xtng)的并联连接的并联连接第十页，共二百零四页。num,den=parallel(num1,den1,num2,den2)可得到可得到(d do)(d do)并联连接的传递函数表示的系统。并联连接的传递函数表示的系统。第十一页，共二百零四页。A,B,C,D=parallel(A1,B1,C1,D1,A2,B2,C2,D2, inp1,inp2,out1,out2)sys1sys21u1yu2yy2u1v2v1z2z部分部分(b fen)并联连接的系统并联连接的系统两个系统两个系统(xtng)(xtng)按如图所按如图所示的方式连接，在示的方式连接，在inp1
9、inp1和和inp2inp2中分别指定两个中分别指定两个系统系统(xtng)(xtng)要连接在一起要连接在一起的输入端编号，的输入端编号，out1out1和和out2out2中分别指定要作相中分别指定要作相加的输出端编号。加的输出端编号。返回返回(fnhu)本本表表第十二页，共二百零四页。num,den=series(num1,den1,num2,den2)series系统系统(xtng)的串联连接。的串联连接。该函数可将两个系统按串联方式该函数可将两个系统按串联方式(fngsh)进行连接，它既进行连接，它既适用于连续时间系统，也适用于离散时间系统。适用于连续时间系统，也适用于离散时间系统。
10、A,B,C,D=series(A1,B1,C1,D1,A2,B2,C2,D2) A,B,C,D=series(A1,B1,C1,D1,A2,B2,C2,D2, outputs1,inputs2)功能功能(gngnng)格式格式说明说明第十三页，共二百零四页。A,B,C,D=series(A1,B1,C1,D1,A2,B2,C2,D2) 可可得到得到(d do)(d do)两个系统串联连接的状态空间系统，如两个系统串联连接的状态空间系统，如图所示。图所示。sys1sys21u1y2u2y系统的串联系统的串联(chunlin)连接连接第十四页，共二百零四页。num,den=series(num1,
11、den1,num2,den2)可得到串联连接可得到串联连接(linji)(linji)的传递函数表示的系统。的传递函数表示的系统。第十五页，共二百零四页。A,B,C,D=series(A1,B1,C1,D1,A2,B2,C2,D2,out puts1,inputs2) 两个系统按如图所示的方式连接，在两个系统按如图所示的方式连接，在outputs1outputs1和和inputs2inputs2用用于指定于指定sys1sys1的部分的部分(b fen)(b fen)输出和输出和sys2sys2的部分的部分(b fen)(b fen)输入进行连输入进行连接。接。 sys1sys21u2y1y2u
12、2v1z部分串联连接部分串联连接(linji)的系统的系统返回返回(fnhu)本本表表第十六页，共二百零四页。A,B,C,D=feedback(A1,B1,C1,D1,A2,B2,C2,D2)A,B,C,D=feedback(A1,B1,C1,D1,A2,B2,C2,D2,sign)A,B,C,D=feedback(A1,B1,C1,D1,A2,B2,C2,D2, inp1,out1)num,den=feedback(num1,den1,num2,den2)num,den=feedback(num1,den1,num2,den2,sign)功能功能(gngnng)格式格式(g shi)说明说明
13、(shumng)该函数可将两个系统按反馈方式进行连接，它既适该函数可将两个系统按反馈方式进行连接，它既适用于连续时间系统，也适用于离散时间系统。用于连续时间系统，也适用于离散时间系统。两个系统的反馈连接两个系统的反馈连接feedback第十七页，共二百零四页。sys1sys21u1y2y2u两系统两系统(xtng)的反馈连接的反馈连接 A,B,C,D=feedback(A1,B1,C1,D1,A2,B2,C2,D2,sign)可将两系统可将两系统(xtng)(xtng)按反馈方式进行连接，系统按反馈方式进行连接，系统(xtng)(xtng)1 1的所有输出连的所有输出连接到系统接到系统(xtn
14、g)(xtng)2 2的输入，系统的输入，系统(xtng)(xtng)2 2的所有输出连接到系统的所有输出连接到系统(xtng)(xtng)1 1的输入，的输入，signsign是用于反馈连接的符号，当是用于反馈连接的符号，当signsign缺省时，默缺省时，默认为负。认为负。num,den=feedback(num1,den1,num2,den2,sign)用于传用于传递函数模型所表示的系统，递函数模型所表示的系统，signsign的含义与前述相同。的含义与前述相同。第十八页，共二百零四页。A,B,C,D=feedback(A1,B1,C1,D1,A2,B2,C2,D2, inp1,out1
15、)将系统将系统1 1的指定输出的指定输出(out1)(out1)连接到系统连接到系统2 2的输入，系统的输入，系统2 2的输的输出连接到系统出连接到系统1 1的指定输入的指定输入(inp1)(inp1)，以此，以此(y c)(y c)构成闭环系统，构成闭环系统，如图所示。如图所示。sys1sys21u1y2y2uvz部分反馈部分反馈(fnku)连接连接第十九页，共二百零四页。A,B,C,D=feedback(A1,B1,C1,D1,A2,B2,C2,D2)num,den=feedback(num1,den1,num2,den2)可将两系统按负反馈方式进行可将两系统按负反馈方式进行(jnxng)
16、连接连接返回返回(fnhu)本本表表第二十页，共二百零四页。A,B,C,D= cloop(A,B,C,D,sign)A,B,C,D=cloop(A,B,C,D,outputs,inputs)num,den= cloop(num,den,sign)功能功能(gngnng)格式格式(g shi)说明说明(shumng)cloop系统的单位反馈连接系统的单位反馈连接该函数可将系统按单位反馈方式进行连接，它既适该函数可将系统按单位反馈方式进行连接，它既适用于连续时间系统，也适用于离散时间系统。用于连续时间系统，也适用于离散时间系统。第二十一页，共二百零四页。A,B,C,D= cloop(A,B,C,D
17、,sign)可将系统按单位反馈方式可将系统按单位反馈方式(fngsh)(fngsh)进行连接，从而产进行连接，从而产生闭环系统的状态空间模型，生闭环系统的状态空间模型，signsign是用于反馈连接是用于反馈连接的符号，当的符号，当signsign缺省时，默认为负。缺省时，默认为负。单位反馈单位反馈(fnku)连接系统连接系统第二十二页，共二百零四页。num,den= cloop(num,den,sign)用于传递函数模型所表示用于传递函数模型所表示(biosh)(biosh)的系统，的系统，signsign的含的含义与前述相同。义与前述相同。单位单位(dnwi)反馈连接系统反馈连接系统第二十
18、三页，共二百零四页。A,B,C,D= cloop(A,B,C,D,outputs,inputs)将系统指将系统指定的输出定的输出(outputs)(outputs)连接到指定的输入连接到指定的输入(inputs)(inputs)，构成，构成闭环系统的状态空间模型。一般为正反馈，形成负反闭环系统的状态空间模型。一般为正反馈，形成负反馈时应在馈时应在inputsinputs中采用中采用(ciyng)(ciyng)负值。负值。部分部分(b fen)单位反馈连接系统单位反馈连接系统返回返回(fnhu)本本表表第二十四页，共二百零四页。A,B,C,D=ord2(wn,z)num,den=ord2(wn,
19、z)功能功能(gngnng)格式格式(g shi)说明说明(shumng)ord2产生二阶系统产生二阶系统该函数能产生二阶系统该函数能产生二阶系统第二十五页，共二百零四页。A,B,C,D= ord2(wn,z)可得到二阶系统的状态可得到二阶系统的状态(zhungti)(zhungti)空间的模型。空间的模型。num,den= ord2(wn,z) 可得到二阶系统的传递函数模型。可得到二阶系统的传递函数模型。返回返回(fnhu)本本表表第二十六页，共二百零四页。A,B,C,D=rmodel(n)A,B,C,D=rmodel(n,p,m)num,den=rmodel(n)num,den=rmode
20、l(n,p)A,B,C,D=drmodel(n)A,B,C,D=drmodel(n,p,m)num,den=drmodel(n)num,den=drmodel(n,p)功能功能(gngnng)格式格式(g shi)说明说明(shumng)rmodel drmodel稳定的随机稳定的随机n n阶模型阶模型该函数能产生稳定的随机该函数能产生稳定的随机n n阶模型阶模型第二十七页，共二百零四页。A,B,C,D=rmodel(n)可得到可得到(d do)(d do)随机的随机的n n阶稳定状态空间模型，并且为阶稳定状态空间模型，并且为SISOSISO系统。系统。A,B,C,D=rmodel(n,p,m
21、)可得到一个可得到一个m m输入输入p p输出的随机的输出的随机的n n阶稳定状态空间模型。阶稳定状态空间模型。num,den=rmodel(n)可得到随机的可得到随机的n n阶稳定传递函数模型，阶稳定传递函数模型，num,den=rmodel(n,p)可得到一个单输入可得到一个单输入p p输出的随机的输出的随机的n n阶稳定传递函数模型。阶稳定传递函数模型。drmodel 可得到稳定的离散时间随机模型。可得到稳定的离散时间随机模型。返回返回(fnhu)本本表表第二十八页，共二百零四页。Ar,Br,Cr,Dr=ssdelete(A,B,C,D,inputs,outputs)Ar,Br,Cr,D
22、r=ssdelete(A,B,C,D,inputs, outputs,states)功能功能(gngnng)格式格式(g shi)说明说明(shumng)ssdelete从状态空间系统中删除输入、输出或状态从状态空间系统中删除输入、输出或状态该函数既适用于连续时间系统，也适用于离散该函数既适用于连续时间系统，也适用于离散时间系统。时间系统。第二十九页，共二百零四页。Ar,Br,Cr,Dr=ssdelete(A,B,C,D,inputs,outputs)可从状态空间系统可从状态空间系统A,B,C,DA,B,C,D中删除中删除(shnch)(shnch)指定的输入和指定的输入和输出，输出，inpu
23、tsinputs用于指定要删除用于指定要删除(shnch)(shnch)的输入编号，的输入编号，outputsoutputs用于指定要删除用于指定要删除(shnch)(shnch)的输出编号。的输出编号。Ar,Br,Cr,Dr=ssdelete(A,B,C,D,inputs, outputs,states) 可从状态空间系统可从状态空间系统A,B,C,DA,B,C,D中删除指定的输入、输出和中删除指定的输入、输出和状态。状态。 返回返回(fnhu)本本表表第三十页，共二百零四页。Ae,Be,Ce,De=ssselect(A,B,C,D,inputs,outputs)Ae,Be,Ce,De=ss
24、select(A,B,C,D,inputs, outputs,states)功能功能(gngnng)格式格式(g shi)说明说明(shumng)该函数既适用于连续时间系统，也适用于离散时该函数既适用于连续时间系统，也适用于离散时间系统。间系统。从大状态空间系统中选择一个子系统。从大状态空间系统中选择一个子系统。ssselect第三十一页，共二百零四页。Ae,Be,Ce,De=ssselect(A,B,C,D,inputs,outputs)可利用指定的输入和输出产生一个子系统，可利用指定的输入和输出产生一个子系统，inputsinputs用于指定用于指定子系统的输入，子系统的输入，output
25、soutputs用于指定子系统的输出。用于指定子系统的输出。Ae,Be,Ce,De=ssselect(A,B,C,D,inputs, outputs,states)可利用指定的输入、输出和状态可利用指定的输入、输出和状态(zhungti)(zhungti)构造子系统，构造子系统，其输入、输出和状态其输入、输出和状态(zhungti)(zhungti)由由inputsinputs、outputsoutputs、statesstates指定。指定。返回返回(fnhu)本本表表第三十二页，共二百零四页。Ac,Bc,Cc,Dc=connect(A,B,C,D,q,inputs,outputs)功能功能
26、(gngnng)格式格式(g shi)说明说明(shumng)connect将结构图转换为状态空间模型。将结构图转换为状态空间模型。可得到状态空间模型，其中可得到状态空间模型，其中A,B,C,DA,B,C,D是给定的无连接是给定的无连接对角方块，对角方块，q q用于指定内部连接关系，用于指定内部连接关系，inputsinputs和和outputsoutputs用于选择系统用于选择系统Ac,Bc,Cc,DcAc,Bc,Cc,Dc的输入和输出。的输入和输出。返回本表返回本表第三十三页，共二百零四页。Ae,Be,Ce,De=estim(A,B,C,D,I)Ae,Be,Ce,De=estim(A,B,
27、C,D,l,sensors,known)Ae,Be,Ce,De=destim(A,B,C,D,l)Ae,Be,Ce,De=destim(A,B,C,D,l,sensors,known)功能功能(gngnng)说明说明(shumng)格式格式(g shi)estim,destim生成连续生成连续/ /离散状态估计器或观察器。离散状态估计器或观察器。该函数可以从状态空间系统和增益矩阵该函数可以从状态空间系统和增益矩阵l l中生成稳中生成稳态卡尔曼估计器态卡尔曼估计器第三十四页，共二百零四页。Ae,Be,Ce,De=estim(A,B,C,D, l)可生成连续可生成连续(linx)(linx)系统的
28、状态估计器，并假定系统的所系统的状态估计器，并假定系统的所有输出为传感器的输出。有输出为传感器的输出。Ae,Be,Ce,De=estim(A,B,C,D,l,sensors,known) 可生成连续系统的状态估计器，其传感器由可生成连续系统的状态估计器，其传感器由sensorssensors指定，指定，已知输入由已知输入由knownknown指定，由指定，由knownknown指定的输入自动包括在估计指定的输入自动包括在估计器的输入中。器的输入中。destim函数适用于离散时间系统。函数适用于离散时间系统。返回返回(fnhu)本本表表第三十五页，共二百零四页。Ac,Bc,Cc,Dc=reg(A
29、,B,C,D,k,l)Ac,Bc,Cc,Dc=reg(A,B,C,D,k,l,sensors, known,controls)Ac,Bc,Cc,Dc=dreg(A,B,C,D,k,l)Ac,Bc,Cc,Dc=dreg(A,B,C,D,k,l,sensors, known,controls)功能功能(gngnng)格式格式(g shi)说明说明(shumng)reg,dreg生成控制器生成控制器/ /估计器估计器该函数可以从状态空间系统、反馈增益矩阵该函数可以从状态空间系统、反馈增益矩阵k k及估计器增益矩阵及估计器增益矩阵l l中形成控制器中形成控制器/ /估计器。估计器。第三十六页，共二百零
30、四页。Ac,Bc,Cc,Dc=reg(A,B,C,D,k,l)可生成连续系统的控制器可生成连续系统的控制器/ /估计器，并假定被控对象的所估计器，并假定被控对象的所有输入为控制输入，对象的所有输出为传感器的输出。有输入为控制输入，对象的所有输出为传感器的输出。Ac,Bc,Cc,Dc=reg(A,B,C,D,k,l,sensors,known, controls)sensorssensors用于指定传感器输出，用于指定传感器输出，knownknown用于指定已知输入，用于指定已知输入，controlscontrols用于指定控制输入，以此用于指定控制输入，以此(y c)(y c)构成控制器构成控
31、制器/ /估估计器。计器。dreg函数适用于离散时间系统。函数适用于离散时间系统。返回返回(fnhu)本本表表第三十七页，共二百零四页。A,B,C,D=pade(t,n)num,den=pade(t,n)功能功能(gngnng)格式格式(g shi)说明说明(shumng)pade延时的延时的padepade近似近似该函数可产生延时环节的该函数可产生延时环节的n n阶阶LTILTI逼近模型逼近模型第三十八页，共二百零四页。A,B,C,D=pade(t,n)可产生可产生(chnshng)(chnshng)最佳逼近延时最佳逼近延时t t秒的秒的n n阶阶SISOSISO的状态空间模型。的状态空间模
32、型。num,den=pade(t,n) 可产生最佳逼近延时可产生最佳逼近延时t t秒的秒的n n阶传递函数模型。阶传递函数模型。返回返回(fnhu)本本表表第三十九页，共二百零四页。2.2.2 2.2.2 模型转换模型转换(zhunhun)及参数及参数 获取函数获取函数 模型转换及参数获取模型转换及参数获取(huq)(huq)函数表函数表第四十页，共二百零四页。函数名函数名功功 能能c2d，c2dt将连续时间系统转换成离散时间系统将连续时间系统转换成离散时间系统c2dm将连续时间系统转换成离散时间系统将连续时间系统转换成离散时间系统d2c将离散时间系统转换成连续时间系统将离散时间系统转换成连续
33、时间系统d2cm按指定方式将离散时间系统转换成连续时间系统按指定方式将离散时间系统转换成连续时间系统d2d离散时间系统重新采样离散时间系统重新采样ss生成或转换为状态空间模型生成或转换为状态空间模型tf生成或转换为传递函数模型生成或转换为传递函数模型zpk生成或转换为零极点模型生成或转换为零极点模型ss2tf将系统状态空间模型转换为传递函数模型将系统状态空间模型转换为传递函数模型ss2zp将系统状态空间模型转换为零极点模型将系统状态空间模型转换为零极点模型tf2ss将系统传递函数模型转换为状态空间模型将系统传递函数模型转换为状态空间模型第四十一页，共二百零四页。函数名函数名功能功能tf2zp将
34、系统传递函数模型转换为零极点模型将系统传递函数模型转换为零极点模型zp2ss将系统零极点模型转换为状态空间模型将系统零极点模型转换为状态空间模型zp2tf将系统零极点模型转换为传递函数模型将系统零极点模型转换为传递函数模型ss2ss状态空间模型的相似变换状态空间模型的相似变换tfdata得到传递函数模型参数得到传递函数模型参数ssdata,dssdata 得到状态空间模型参数得到状态空间模型参数zpkdata得到零极点模型参数得到零极点模型参数续上表续上表(shn bio)返回返回(fnhu)目录目录第四十二页，共二百零四页。Ad,Bd=c2d(A,B,Ts)Ad,Bd,Cd,Dd=c2dt(
35、A,B,C,D,Ts,lambda)功能功能(gngnng)格式格式(g shi)说明说明(shumng)c2d，c2dt将连续时间系统转换为离散时间系统将连续时间系统转换为离散时间系统该函数可以将状态空间模型从连续时间变换该函数可以将状态空间模型从连续时间变换到离散时间，且假定系统输入采用零阶保持到离散时间，且假定系统输入采用零阶保持器器第四十三页，共二百零四页。Ad,Bd=c2d(A,B,Ts)ButAxtx)()( 变换变换(binhun)成离散系统，成离散系统，)()() 1(nuBnxAnxdd上述变换是在假设对输入有零阶保持器、采样上述变换是在假设对输入有零阶保持器、采样(ci y
36、n)(ci yn)时时间为间为TsTs的条件下，采样的条件下，采样(ci yn)(ci yn)时间时间TsTs可以设定。可以设定。将连续时间将连续时间(shjin)系统系统作用作用第四十四页，共二百零四页。Ad,Bd,Cd,Dd=c2dt(A,B,C,D,Ts,lambda)()()()(tCxtytButAxx转换为离散转换为离散(lsn)时间系统时间系统)()()()()() 1(nuDnxCnynuBnxAnxdddd其中其中TsTs为采样为采样(ci yn)(ci yn)时间，时间，为输入延时。为输入延时。将具有纯延时的连续时间将具有纯延时的连续时间(shjin)状态空间系统状态空间系
37、统作用作用返回本表返回本表第四十五页，共二百零四页。Ad,Bd,Cd,Dd=c2dm(A,B,C,D,Ts,method)numd,dend=c2dm(num,den,Ts,method)功能功能(gngnng)格式格式(g shi)说明说明(shumng)c2dm将连续时间系统转换为离散时间系统模型将连续时间系统转换为离散时间系统模型该函数可实现从连续时间域转换到离散时间域，该函数可实现从连续时间域转换到离散时间域，其中其中TsTs为采样时间，为采样时间，methodmethod为选项，具体用法为选项，具体用法为：为：第四十六页，共二百零四页。zoh zoh 假设对输入假设对输入(shr)(
38、shr)信号加一个零阶保持器。信号加一个零阶保持器。foh foh 假设对输入信号加一个一阶保持器。假设对输入信号加一个一阶保持器。tustin tustin 表示采用双线性变换方法表示采用双线性变换方法 （TustinTustin方法）。方法）。prewarp prewarp 表示采用改进的表示采用改进的TustinTustin变换方法。变换方法。matched matched 利用零极点匹配法将利用零极点匹配法将SISOSISO系统系统 变换成离散时间系统。变换成离散时间系统。如果缺省如果缺省methodmethod，则默认为，则默认为zohzoh。第四十七页，共二百零四页。c2dm(A,
39、B,C,D,Ts,method)c2dm(num,den,Ts,method) 可以在屏幕可以在屏幕(pngm)(pngm)上绘出对比的奇异值或伯德增益图。上绘出对比的奇异值或伯德增益图。连续系统用实线表示，离散系统用虚线表示。连续系统用实线表示，离散系统用虚线表示。d2cm(,tustin)将离散系统的将离散系统的z z域转换域转换(zhunhun)(zhunhun)到到域域c2dm将将域转换到域转换到z z域。域。返回返回(fnhu)本本表表第四十八页，共二百零四页。Ac,Bc=d2c(A,B,Ts)功能功能(gngnng)格式格式(g shi)说明说明(shumng)d2c将离散时间系统
40、转换为连续时间系统将离散时间系统转换为连续时间系统该函数可将状态空间模型从离散时间转换到连续该函数可将状态空间模型从离散时间转换到连续时间，并假设对输入有零阶保持器、采样时间为时间，并假设对输入有零阶保持器、采样时间为TsTs返回本表返回本表第四十九页，共二百零四页。Ac,Bc,Cc,Dc=d2cm(A,B,C,D,Ts,method)numc,denc=d2cm(num,den,Ts,method)功能功能(gngnng)格式格式(g shi)说明说明(shumng)d2cm该函数可采用指定的方法完成从离散时间到连续时间系该函数可采用指定的方法完成从离散时间到连续时间系统的转换，转换方法由统
41、的转换，转换方法由methodmethod指定，指定，可可zohzoh，tustintustin，prewarpprewarp，matchedmatched，详细说明可参见，详细说明可参见c2dmc2dm函数。函数。按指定方式将离散时间系统转换成连续时间系统按指定方式将离散时间系统转换成连续时间系统返回本表返回本表第五十页，共二百零四页。sysc=d2d(sys,Ts) sysc=d2d(sys, ,Nd) 功能功能(gngnng)格式格式(g shi)说明说明(shumng)d2d该函数采用指定的参数进行重新采样或则加入输该函数采用指定的参数进行重新采样或则加入输入延迟入延迟将线性定常离散时
42、间系统模型重新采样或将线性定常离散时间系统模型重新采样或者加入输入延迟者加入输入延迟第五十一页，共二百零四页。sysc=d2d(sys,Ts)将离散时间系统将离散时间系统(xtng)(xtng)模型模型syssys按照新的采样周期按照新的采样周期TsTs重新采样，得到离散时间系统重新采样，得到离散时间系统(xtng)(xtng)模型模型syscsysc。sysc=d2d(sys, ,Nd)将离散时间系统模型将离散时间系统模型syssys加入输入延迟。输入延迟加入输入延迟。输入延迟必须必须(bx)(bx)是采样周期的整倍。如果是采样周期的整倍。如果NdNd为标量，则各为标量，则各输入通道具有同样
43、的输入延迟，如果输入通道具有同样的输入延迟，如果NdNd为向量，则为向量，则分别定义输入通道的输入延迟。分别定义输入通道的输入延迟。返回返回(fnhu)本本表表第五十二页，共二百零四页。sys=ss(A,B,C,D) sys=ss(A,B,C,D,Ts)sysc=ss(sys)功能功能(gngnng)格式格式(g shi)说明说明(shumng)该函数将系统建立状态空间模型，它既适用于连续该函数将系统建立状态空间模型，它既适用于连续时间系统，也适用于离散时间系统时间系统，也适用于离散时间系统ss生成或转换为状态空间模型生成或转换为状态空间模型第五十三页，共二百零四页。sys=ss(A,B,C,
44、D)可生成可生成(shn chn)(shn chn)连续系统的态空间模型，返回结连续系统的态空间模型，返回结果在变量果在变量syssys中。中。sysc=ss(sys) 将系统将系统syssys的任意模型转换成状态的任意模型转换成状态(zhungti)(zhungti)空间模型。空间模型。sys=ss(A,B,C,D,Ts)可生成离散时间系统的状态空间模型，返回结果在变可生成离散时间系统的状态空间模型，返回结果在变量量(binling)(binling)syssys中，中，TsTs为采样周期。为采样周期。返回本表返回本表第五十四页，共二百零四页。sys=tf(num,den) sys=tf(n
45、um,den,Ts)sys=tf(M)sysc=tf(sys)功能功能(gngnng)格式格式(g shi)说明说明(shumng)tf生成或转换为传递函数模型生成或转换为传递函数模型该函数将系统建立传递函数模型，它既适用于该函数将系统建立传递函数模型，它既适用于连续时间系统，也适用于离散时间系统连续时间系统，也适用于离散时间系统第五十五页，共二百零四页。sys=tf(num,den)可生成可生成(shn chn)(shn chn)连续系统的传递函数模型，返回结连续系统的传递函数模型，返回结果在变量果在变量syssys中中。 sys=tf(num,den,Ts) 可生成离散时间系统的传递函数模
46、型，返回结果在可生成离散时间系统的传递函数模型，返回结果在变量变量syssys中，中，TsTs为采样为采样(ci yn)(ci yn)周期。周期。第五十六页，共二百零四页。 sys=tf(M) 定义一个定义一个(y )(y )增益为增益为M M的静态系统。的静态系统。 sysc=tf(sys) 将系统将系统(xtng)(xtng)syssys的任意模型转换成传递函数模型。的任意模型转换成传递函数模型。返回返回(fnhu)本本表表第五十七页，共二百零四页。sys=zpk(z,p,k) sys=zpk(z,p,k,Ts)sys=zpk(M)sysc=zpk(sys)功能功能(gngnng)格式格式
47、(g shi)说明说明(shumng)该函数将系统建立零极点模型，它既适用于连续该函数将系统建立零极点模型，它既适用于连续时间系统，也适用于离散时间系统时间系统，也适用于离散时间系统zpk生成或转换为零极点模型生成或转换为零极点模型第五十八页，共二百零四页。sys=zpk(z,p,k)可生成连续系统的零极点模型可生成连续系统的零极点模型(mxng)(mxng)，返回结果在变，返回结果在变量量syssys中。中。 sys=zpk(z,p,k,Ts)可生成离散时间系统的零极点模型可生成离散时间系统的零极点模型(mxng)(mxng)，返回，返回结果在变量结果在变量syssys中，中，TsTs为采样
48、周期。为采样周期。第五十九页，共二百零四页。sys=zpk(M)定义一个增益为定义一个增益为M M的静态的静态(jngti)(jngti)系统。系统。 sysc=zpk(sys)将系统将系统syssys的任意的任意(rny)(rny)模型转换成零极点模型。模型转换成零极点模型。返回返回(fnhu)本本表表第六十页，共二百零四页。num,den=ss2tf(A,B,C,D,iu)功能功能(gngnng)格式格式(g shi)说明说明(shumng)ss2tf将系统状态空间模型转换为传递函数模型将系统状态空间模型转换为传递函数模型A,B,C,DA,B,C,D为系统矩阵，为系统矩阵，iuiu用于指定
49、变换所使用的用于指定变换所使用的输入量，返回结果输入量，返回结果denden为传递函数的分母多项式为传递函数的分母多项式的系数，按的系数，按s s的降幂排列，相应的传递函数分子的降幂排列，相应的传递函数分子系数则包含在矩阵系数则包含在矩阵numnum中中返回本表返回本表第六十一页，共二百零四页。z,p,k=ss2tf(A,B,C,D,iu)功能功能(gngnng)格式格式(g shi)说明说明(shumng)A,B,C,DA,B,C,D为系统矩阵，为系统矩阵，iuiu用于指定变换所使用的输入用于指定变换所使用的输入量，向量量，向量p p为传递函数的极点，向量为传递函数的极点，向量z z为传递函
50、数的零为传递函数的零点，对应的增益则在向量点，对应的增益则在向量k k中中将系统状态空间模型转换为零极点模型将系统状态空间模型转换为零极点模型ss2zp返回本表返回本表第六十二页，共二百零四页。A,B,C,D= tf2ss(num, den)功能功能(gngnng)格式格式(g shi)说明说明(shumng)对应于一个单输入的状态空间模型。向量对应于一个单输入的状态空间模型。向量denden为传递为传递函数的分母多项式的系数，按函数的分母多项式的系数，按s s的降幂排列，的降幂排列，numnum对对应为一个矩阵，每行对一个输出的分子系数，其行应为一个矩阵，每行对一个输出的分子系数，其行数等于