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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2.2 动态系统数学模型的转换动态系统数学模型的转换2.2 动态系统数学模型的转换动态系统数学模型的转换2.22.2系统数学模型间的相互转换系统数学模型间的相互转换在一些场合下需要用到某种模型，而在另外一些场合下可能需要另外的模型，这就需要进行模型的转换。F 传递函数传递函数-状态方
2、程转换状态方程转换 A,B,C,D=A,B,C,D=tf2sstf2ss(num,den);(num,den);num,den=num,den=ss2tfss2tf(A,B,C,D,(A,B,C,D,iuiu););F 状态方程状态方程-零极点模型转换零极点模型转换 z,p,k=z,p,k=ss2zpss2zp(A,B,C,D,(A,B,C,D,iuiu););A,B,C,D=A,B,C,D=zp2sszp2ss(z,p,k);(z,p,k);F 传递函数传递函数-零极点模型转换零极点模型转换 z,p,k=z,p,k=tf2zptf2zp(num,den);(num,den);num,den=
3、num,den=zp2tfzp2tf(z,p,k);(z,p,k);2.2 动态系统数学模型的转换动态系统数学模型的转换1）传递函数转换为状态空间模型、零极点增益模型）传递函数转换为状态空间模型、零极点增益模型A,B,C,D=tf2ss(num,den)z,p,k=tf2zp(num,den)2.2 动态系统数学模型的转换动态系统数学模型的转换2.2 动态系统数学模型的转换动态系统数学模型的转换num=1 -1den=1 -2 7tf(num,den);A,B,C,D=tf2ss(num,den);ss(A,B,C,D)z,p,k=tf2zp(num,den);zpk(z,p,k)2）状态空间
4、模型转换为传递函数模型、零极点增益模型）状态空间模型转换为传递函数模型、零极点增益模型num,den=ss2tf(A,B,C,D,iu)z,p,k=ss2zp(A,B,C,D,iu)2.2 动态系统数学模型的转换动态系统数学模型的转换当系统只有一个输入时当系统只有一个输入时num,den=ss2tf(A,B,C,D)或者或者num,den=ss2tf(A,B,C,D,1)z,p,k=ss2zp(A,B,C,D)或者或者z,p,k=ss2zp(A,B,C,D,1)A=0 1 0;0 0 1;-5.008-25.1026-5.03247;B=0;25.04;-121.005;C=1 0 0;D=0
5、;num1,den1=ss2tf(A,B,C,D);G11=tf(num1,den1)num2,den2=ss2tf(A,B,C,D,1);G12=tf(num2,den2)2.2 动态系统数学模型的转换动态系统数学模型的转换z1,p1,k1=ss2zp(A,B,C,D);G21=zpk(z1,p1,k1)z2,p2,k2=ss2zp(A,B,C,D,1);G22=zpk(z2,p2,k2)2）状态空间模型转换为传递函数模型、零极点增益模型）状态空间模型转换为传递函数模型、零极点增益模型2.2 动态系统数学模型的转换动态系统数学模型的转换num,den=ss2tf(A,B,C,D,iu)当系统
6、只有多个输入时当系统只有多个输入时num,den=ss2tf(A,B,C,D,1)和和num,den=ss2tf(A,B,C,D,2)A=0 1;-2-3;B=1 0;0 1;C=1 0;D=0 0;num1,den1=ss2tf(A,B,C,D,1);G11=tf(num1,den1)num2,den2=ss2tf(A,B,C,D,2);G12=tf(num2,den2)2.2 动态系统数学模型的转换动态系统数学模型的转换z1,p1,k1=ss2zp(A,B,C,D,1);G21=zpk(z1,p1,k1)z2,p2,k2=ss2zp(A,B,C,D,2);G22=zpk(z2,p2,k2)
7、3）零极点增益模型转换为传递函数和状态空间模型）零极点增益模型转换为传递函数和状态空间模型num,den=zp2tf(z,p,k)A,B,C,D=zp2ss(z,p,k)2.2 动态系统数学模型的转换动态系统数学模型的转换z=-3;p=-1,-2,-5;k=6;num,den=zp2tf(z,p,k);tf(num,den)2.2 动态系统数学模型的转换动态系统数学模型的转换A,B,C,D=zp2ss(z,p,k);ss(A,B,C,D)2.2 动态系统数学模型的转换动态系统数学模型的转换练习练习1：将：将传递函数模型传递函数模型转换为转换为零极点增益模型零极点增益模型和和状态空间状态空间模型模型练习练习3：将：将零极点增益零极点增益模型转换为传递函数模型和模型转换为传递函数模型和状态空间状态空间模型模型练习练习2：将：将状态空间模型状态空间模型转换为传递函数模型和转换为传递函数模型和零极点增益模型零极点增益模型传递函数传递函数模型模型零极零极点增点增益益模型模型状态状态空间空间模型模型tf2sstf2zpzp2sszp2tfss2tfss2zp2.2 动态系统数学模型的转换动态系统数学模型的转换小小 结：结：