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  • matlab开发-状态空间传递函数。该代码演示了如何将MIMO系统从状态空间形式转换为传递函数形式。
  • 根据定理2和莱弗勒算法,使用matlab编写从状态空间转化成传递函数的程序,输入为(A B C D),输出为传递函数或其系数矩阵。代码如下: clc clear A=input('请输入矩阵A:'); B=input('请输入矩阵B:'); C=input('请...

    老师布置的作业,要求如下:
    根据定理2和莱弗勒算法,使用matlab编写从状态空间转化成传递函数的程序,输入为(A B C D),输出为传递函数或其系数矩阵。代码如下:

    clc
    clear
    A=input('请输入矩阵A:');
    B=input('请输入矩阵B:');
    C=input('请输入矩阵C:');
    D=input('请输入矩阵D:');
    [m,n]=size(A);  
    [x,y]=size(B);
    a=zeros(1,m);  
     R=eye(m);
     K=eye(m);
     P=R*A;
     a(1)=-trace(P)/1; 
    for i=2:m
        R=R*A+a(i-1)*K;
        P=R*A;
        a(i)=-trace(P)/i;
    end   %求取出n个特征多项式
    cab=zeros(m-1,y);
    cab(1,:)=C*A*B;
    for i=2:m-1
        T=A^i;
        cab(i,:)=C*T*B;
    end 
    b=zeros(m,y);
    b(1,:)=C*B; 
    for i=2:m
        pk=0;
        for j=1:i-2
            pk=a(j)*cab(i-1-j,:)+pk;
        end
        b(i,:)=cab(i-1,:)+pk+a(i-1)*C*B;
    end
    a
    b
    
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  • 传递函数:在零初始条件下,线性定常系统输出象函数X0(s)与输入象函数Xi(s)之比,称为系统的传递函数,用G(s)表示。 传递函数的概念只适用于线性定常系统。 状态空间模型:系统的动态特性由状态变量构成的一阶...

    传递函数:在零初始条件下,线性定常系统输出象函数X0(s)与输入象函数Xi(s)之比,称为系统的传递函数,用G(s)表示。

    传递函数的概念只适用于线性定常系统。

    状态空间模型:系统的动态特性由状态变量构成的一阶微分方程组(状态空间表达式)来描述,能同时给出系统全部独立变量的响应,因而能同时确定系统发全部内部运动状态。状态空间模型即状态空间表达式,包括状态方程和输出方程,  ,A:系统矩阵,B:输入矩阵,C:输出矩阵,D:直传矩阵

    状态空间表达式构成对一个系统动态行为的完整描述。

     

     

    MATLAB对于控制方面的问题可以很好的进行仿真

    1、传递函数变换为状态空间方程,其调用格式为:[A,B,C,D]=tf2ss(num,den)

    例:,num=[0,1,2,3],den=[1,3,3,1],[A,B,C,D]=tf2ss(num,den) 

    2、状态空间方程变换为传递函数,其调用格式为:[num,den]=ss2tf(A,B,C,D,iu),iu表示多输入时输入的编号

    3、利用matlab由状态空间表达式建立状态空间模型,其调用格式为:

    sys=ss(A,B,C,D),sys为连续系统的状态空间模型;

    sys=ss(A,B,C,D,Ts),sys为离散系统的状态空间模型,Ts为采样时间。

    4、利用matlab由传递函数建立状态空间模型,其调用格式为:sys=tf(num,den)

    5、任意输入和初始状态下系统响应的调用格式:

    [y,t,x]=lsim(sys,u,t,x0),u为输入,t为时间(0:0.01:3),x0为初始状态

    6、对系统离散化的调用格式:

    [G,H]=czd(A,B,Ts),Ts为采样周期

     

     

     

     

     

     

     

     

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  • 关于传递函数状态空间的simulink仿真,有连续和离散化之后的模型。
  • 实验一 MATLAB 系统的传递函数状态空间表达式的 换 一 实验目的 1学习多变量系统状态空间表达式的建立方法 2 通过编程上机调试掌握多变量系统状态空间表达式与传递函数之间相互 转换的方法 3掌握相应的MATLAB ...
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  • MATLAB 析计算模块对单元进行分析与集成 并最终求解得到各未知常量;计算的任务基于有限元模型完成有关的数值计算 并输出需要的计算结果 主要工作包括单元和总体刚度矩阵的形成 边界条件的处理和特
  • tf2ss函数:用于从系统的传递函数建立系统的状态空间模型。 参数num,den分别为系统传递函数的分母多项式系数和分子多项式系数。 未知参数A,B,C,D分别为系统矩阵,输入矩阵(或控制矩阵),输出矩阵,直接传递矩阵。 ...

    需要用到的函数:
    ss函数:在已知各矩阵的情况下直接建立系统的状态空间模型。
    参数A,B,C,D分别为系统矩阵,输入矩阵(或控制矩阵),输出矩阵,直接传递矩阵。
    详见系统的数学模型-(状态空间表达式的建模)

    >> g=ss(A,B,C,D);
    

    tf2ss函数:用于从系统的传递函数建立系统的状态空间模型。
    参数num,den分别为系统传递函数的分母多项式系数和分子多项式系数。
    未知参数A,B,C,D分别为系统矩阵,输入矩阵(或控制矩阵),输出矩阵,直接传递矩阵。
    tf2ss是Transfer Function To State-Space representation的简写

    >> [A,B,C,D]=tf2ss(num,den);
    

    zp2ss函数:用于已知系统零极点的情况下,建立系统的状态空间表达式。
    参数Z,P,Gain分别为系统的零点,极点,增益。
    未知参数A,B,C,D分别为系统矩阵,输入矩阵(或控制矩阵),输出矩阵,直接传递矩阵。
    zp2ss是Zero Pole To State-Space representation的简写

    >> [A,B,C,D]=zp2ss(Z,P,Gain);
    

    例1:把系统的微分方程 d 2 y d t 2 + 0.4 d y d t + y = 2 d u d t + 3 u \frac{d^2y}{dt^2}+0.4\frac{dy}{dt}+y=2\frac{du}{dt}+3u dt2d2y+0.4dtdy+y=2dtdu+3u写成状态空间表达式。
    解:经过拉普拉斯变换, s 2 y ( s ) + 0.4 s y ( s ) + 1 y ( s ) = 2 s u ( s ) + 3 u ( s ) s^2y(s)+0.4sy(s)+1y(s)=2su(s)+3u(s) s2y(s)+0.4sy(s)+1y(s)=2su(s)+3u(s)
    得传递函数为, G ( s ) = y ( s ) u ( s ) = 2 s + 3 s 2 + 0.4 s + 1 G(s)=\frac{y(s)}{u(s)}=\frac{2s+3}{s^2+0.4s+1} G(s)=u(s)y(s)=s2+0.4s+12s+3

    >> num=[2 3];
    >> den=[1 0.4 1];
    >> [A,B,C,D]=tf2ss(num,den)
    
    A =
    
       -0.4000   -1.0000
        1.0000         0
    
    
    B =
    
         1
         0
    
    
    C =
    
         2     3
    
    
    D =
    
         0
    
    

    例2:将系统传递函数 G ( s ) = ( s + 2 ) ( s + 3 ) ( s + 1 ) ( s + 4 ) ( s + 7 ) G(s)=\frac{(s+2)(s+3)}{(s+1)(s+4)(s+7)} G(s)=(s+1)(s+4)(s+7)(s+2)(s+3)写成状态空间表达式。

    >> Gain=1;
    >> Z=[2;3];
    >> P=[1;4;7];
    >> [A,B,C,D]=zp2ss(Z,P,Gain)
    
    A =
    
         7     0     0
         1     5    -2
         0     2     0
    
    
    B =
    
         1
         0
         0
    
    
    C =
    
         1     0     1
    
    
    D =
    
         0
    
    展开全文
  • 状态空间模型转换成传递函数模型 例:matlab程序如下 A=[-21,19,-20;19,-21,20;40,-40,-40]; B=[0,1,2]’; C=[1,0,2]; D=[0]; sf=ss(A,B,C,D); g=tf(sf) 结果: g = 4 s^2 + 67 s + 1640 s^3 + 82 s^2 + 3360 s +...

    现代控制理论 用matlab将状态空间模型转换成传递函数模型(便于求各种响应)

    例:matlab程序如下

    A=[-21,19,-20;19,-21,20;40,-40,-40];
    B=[0,1,2]’;
    C=[1,0,2];
    D=[0];
    sf=ss(A,B,C,D);
    g=tf(sf)

    结果:
    g =

      4 s^2 + 67 s + 1640
    

    s^3 + 82 s^2 + 3360 s + 6400

    Continuous-time transfer function.

    展开全文
  • 传递函数状态空间

    千次阅读 2019-09-21 23:31:37
       传递函数状态空间之间可相互转换,可以使用的matlab函数有 [A,B,C,D] = tf2ss(NUM,DEN) [NUM,DEN] = ss2tf(A,B,C,D,iu)    传递函数的形式唯一,但状态空间的形式不唯一,可以有多种。 1、一阶惯性...
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  • 此文档截取了书籍里传递函数状态空间模型在matlab中的表示及其互换的内容,实例结合程序,能很快理解并上手
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  • 1、构造描述函数1.1 传递函数(1) Matlab可以这样构造上式num=[10 30 20]; den=[1 12 47 60]; sysc=tf(num,den) 运行结果(2) 根据零极点构造表达式:z=[-1 -2]; p=[-3 -4 -5]; k=10; sysc=zpk(z,p,k) 运行...
  • 实现的概念
  • ①学习多变量系统状态空间表达式的建立方法、了解统状态空间表达式与传递函数相互 转换的方法; ②通过设计编程、上机调试,掌握多变量系统状态空间表达式与传递函数相互转换方法。
  • matlab状态空间模型构建函数ss

    千次阅读 2020-11-26 20:36:25
    其中sys为传递函数 示例: >> num=[0 12 24 0 20]; >> den=[2 4 6 2 2]; >> ss(tf(num,den)) ans = A = x1 x2 x3 x4 x1 -2 -1.5 -0.5 -1 x2 2 0 0 0 x3 0 1 0 0 x4
  • 实验一MATLAB系统的传递函数状态空间表达式的转换.doc
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  • MATLAB 传递函数的相关函数

    千次阅读 多人点赞 2019-06-17 23:15:57
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    千次阅读 2019-10-27 09:11:35
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    万次阅读 多人点赞 2013-04-27 00:13:47
    状态空间表达式的传递函数用ss2tf函数来求解 函数原型 [b,a] = ss2tf(A,B,C,D,iu)   功能 将状态空间表达式转换成传递函数的形式   参数含义 A, B, C, D代表状态空间表达式前面的矩阵,如在内容当中的...
  • 2.零-极点形式的传递函数模型 传递函数的零-极点形式一般为 G(s)=K(s−z1)∙(s−z2)∙  ...  ∙(s−zm)(s−p1)∙(s−p2)∙  ...  ∙(s−pn)G(s)=K\frac{(s-z_1)\bullet(s-z...
  • 原文地址:点击打开链接以下以双输入双输出系统为例:% Thansfer multiple transfer functions into sate space modelsclcclear all% Step1:输入传递函数分子分母系数%From u1 to y1num1=[-0.0006086 -7.715e-005];...

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