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第6章 线性控制系统分析与设计
MATLAB具有丰富的控制系统分析和设计函数；控制系统工具箱(Control System Toolbox)可供对线性系统分析、设计和建模的各种算法。
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整理课件
线性系统的描述
线性系统模型之间的转换
结构框图的模型表示
线性系统的时域分析
线性系统的频域分析
线性系统的根轨迹分析
线性系统的状态空间设计
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整理课件
线性系统的描述
状态空间描述法
传递函数描述法
零极点描述法
离散系统的数学描述
在分析设计系统之前，需要对系统的数学模型进行描述，单变量连续的反馈系统的描述方法：
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整理课件
即使用状态方程模型来描述控制系统，状态方程为一阶微分方程：

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整理课件
例如，二阶系统
可以用状态方程描述：
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整理课件
语法：
G=ss(a,b,c,d)
%由a、b、c、d参数获得状态方程模型
G=dss(a,b,c,d,e)
%由a、b、c、d、e参数获得状态方程模型
写出二阶系统
当 时的状态方程 。
MATLAB中状态方程模型的建立使用ss和dss命令。
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整理课件
zeta=;wn=1;
A=[0 1;-wn^2 -2*zeta*wn];
B=[0;wn^2];
C=[1 0];
D=0;
G=ss(A,B,C,D) %建立状态方程模型
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整理课件
控制系统由微分方程描述，经Laplace变换得
传递函数描述法
语法：
G=tf(num,den) %由传递函数分子分母得出
说明：num为分子向量，num=[b1,b2,…,bm,bm+1]；
den为分母向量，den=[1,a1,a2,…,an-1,an]。
有理函数
MATLAB中使用tf命令来建立传递函数。
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整理课件
num=1;
den=[1 1];
G=tf(num,den) %得出传递函数

Transfer function:
1
-----------------
s^2 + s + 1
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整理课件
零极点描述法
语法：
G=zpk(z,p,k) %由零点、极点和增益获得
说明：z为零点列向量；p为极点列向量；k为增益。
MATLAB中使用zpk命令可以来实现由零极点得到传递函数模型。
零极点形式是以实数形式表示的。
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