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1、2.1 动态系统模型的动态系统模型的MATLAB描述描述第二章第二章 动态系统的模型描述动态系统的模型描述2.2 动态系统数学模型的转换动态系统数学模型的转换2.3 结构图的结构图的MATLAB描述描述 控制系统模型传递函数模传递函数模型型零极点增益零极点增益模型模型状态空间模状态空间模型型控制系统模型控制系统模型2.1 控制系统基本模型建立-状态空间模型2.1 控制系统基本模型建立-状态空间模型2.1 控制系统基本模型建立-状态空间模型状态方程与输出方程的组合称为状态空间表达式，又称为动态方程，经典控制理论用传递函数将输入输出关系表达出来，而现代控制理论则用状态方程和输出方程来表达输入输出关
2、系，揭示了系统内部状态对系统性能的影响。2.1 控制系统基本模型建立-状态空间模型3 3、状态空间描述、状态空间描述状态方程：状态方程：输出方程：输出方程：式中 A:nn；B:nr；C:mn；D:mr如果传递函数（阵）各元素为严格真有理分式，则D0，此时上式可写为状态方程与输出方程的组合称为状态空间表达式，又称为动态方程。2.1 控制系统基本模型建立-状态空间模型3 3、状态空间描述、状态空间描述状态方程：状态方程：输出方程：输出方程：state-space model:ss(A,B,C,D)2.1 控制系统基本模型建立-状态空间模型矩阵的赋值矩阵的赋值简单矩阵的输入：使用直接排列的形式输入，
3、把矩阵的元素用简单矩阵的输入：使用直接排列的形式输入，把矩阵的元素用方括号方括号括起括起来，按矩阵行的顺序输入各元素，同一行的各元素之间用来，按矩阵行的顺序输入各元素，同一行的各元素之间用逗号或空格逗号或空格分开，分开，行与行的内容用行与行的内容用分号分号隔开。隔开。2.1 控制系统基本模型建立-状态空间模型矩阵的赋值矩阵的赋值A=1,2,3;4 5 6;7,8,9简单矩阵的输入：使用直接排列的形式输入，把矩阵的元素用简单矩阵的输入：使用直接排列的形式输入，把矩阵的元素用方括号方括号括起括起来，按矩阵行的顺序输入各元素，同一行的各元素之间用来，按矩阵行的顺序输入各元素，同一行的各元素之间用逗号
4、或空格逗号或空格分开，分开，行与行的内容用行与行的内容用分号分号隔开。隔开。A=1 2 3 4 5 6 7 8 92.1 控制系统基本模型建立-状态空间模型矩阵的测试矩阵的测试矩阵的维数：使用矩阵的维数：使用size函数函数 n,m=size(A)行数行数列数列数元素个数元素个数向量的元素个数：使用向量的元素个数：使用length函数函数 n=length(x)如果对一个矩阵用如果对一个矩阵用length(A)函数测试，则返回该矩阵行列的最大值，该函数测试，则返回该矩阵行列的最大值，该函数等效于函数等效于max(size(A)。特殊矩阵的实现特殊矩阵的实现eye：单位矩阵单位矩阵ones：1矩
5、阵矩阵zeros：零矩阵零矩阵2.1 控制系统基本模型建立-状态空间模型特殊矩阵的实现特殊矩阵的实现eye：单位矩阵：单位矩阵ones：1矩阵矩阵zeros：零矩阵：零矩阵2.1 控制系统基本模型建立-状态空间模型eye(n)特殊矩阵的实现特殊矩阵的实现eye：单位矩阵：单位矩阵ones：1矩阵矩阵zeros：零矩阵：零矩阵2.1 控制系统基本模型建立-状态空间模型ones(m,n)或或 ones(n)特殊矩阵的实现特殊矩阵的实现eye：单位矩阵：单位矩阵ones：1矩阵矩阵zeros：零矩阵：零矩阵2.1 控制系统基本模型建立-状态空间模型zeros(m,n)或或 zeros(n)3 3、状
6、态空间模型、状态空间模型单输入单输出系统单输入单输出系统(SISO,single-input single-output)2.1 控制系统基本模型建立-状态空间模型state-space model:ss(A,B,C,D)A=0 1;1-2;B=0;1;C=1 3;D=0;G=ss(A,B,C,D)3 3、状态空间模型、状态空间模型单输入单输出系统单输入单输出系统(SISO,single-input single-output)2.1 控制系统基本模型建立-状态空间模型A=1 6 9 10;3 12 6 8;4 7 9 11;5 12 13 14B=4 6;2 4;2 2;1 0C=0 0 2
7、 1;8 0 2 2D=zeros(2,2)ss(A,B,C,D)多输入多输出系统多输入多输出系统(MIMO,multi-input multi-output)A=1 6 9 10;3 12 6 8;4 7 9 11;5 12 13 14B=4 6;2 4;2 2;1 0C=0 0 2 1;8 0 2 2D=zeros(2,2)ss(A,B,C,D)2.1 控制系统基本模型建立-状态空间模型3 3、状态空间模型、状态空间模型多输入多输出系统多输入多输出系统(MIMO,multi-input multi-output)2.1 控制系统基本模型建立-状态空间模型3 3、状态空间模型、状态空间模型2.1 控制系统基本模型建立-状态空间模型小小 结：结：