系统建模与仿真实验

实验一

(1)

num=([1.3 2 2.5]);

den=([1 0.5 1.2 1]);

sys2=tf(num,den,'inputdelay',2,'inputName','flow','OutputName','Temp') (2)

clc;

num={[1 1],[1 0];1,2};

den={[1 2 1],[1 0 2];[2 1],[1 1]};

sys4=tf(num,den,0.2)

get(sys4);

(3)

num={1 1;2 [1 1] };

den={[1 1],[1 2];1,[1 2]};

sys3=tf(num,den)

(4)

num=([1.3 2 2.5]);

den=([1 0.5 1.2 1]);

sys2=tf(num,den,'inputdelay',2)

sys6=zpk(sys2)

z=sys6.z;

Z=z{ : }

p=sys6.p;

P=p{ : }

k=sys6.k

（5）A=[0 1 0;0 0 1;-5 -20 -1];

B=[0;0;1];

C=[1 0 0];

D=0;

[num,den]=ss2tf(A,B,C,D);

printsys(num,den)

[z,p,k]=ss2zp(A,B,C,D);

zpk(z,p,k)

2(有错误)

sys1=tf(10,[1 5]);

A=[-9.201 17.7791;-1.6943 3.2138];B=[-0.5112 0.5362;-0.002 -1.8470];

C=[-3.2897 2.4544;-13.5009 18.0745];D=[-0.5476 -0.1410;-0.6459 0.2958]; Q=[U Y Y;3 1 -4;4 3 0];

sys2=ss(A,B,C,D);

sys3=tf([2 2],[1 2]);

sys=append(sys1,sys2,sys3)

inputs=[1 2];

outputs=[2 3];

sysc=connect(sys,Q,inputs,outputs);

tfsys=(sysc);

clear

char u y;

sys1=tf(10,[1 5]);

A = [ -9.201 17.7791; -1.6943 3.2138 ];

B = [ -0.5112 0.5362; -0.002 -1.8470];

C = [ -3.2897 2.4544; -13.5009 18.0745];

D = [-0.5476 -0.1410;-0.6459 0.2958 ]; sys2=ss(A,B,C,D);

sys3=tf([2 2],[1 2]);

sys=append(sys1,sys2,sys3);

Q=[1 1 1;3 1 -4;4 3 0];

inputs=[1 2];

outputs=[2 3];

sysc= connect(sys,Q,inputs,outputs)

tfsys=tf(sysc)

3

A=[0 1 0;-2 -3 0;-1 1 -3];

B=[1 1 2]';

C=[1 0 1];

[Ab,Bb,Cb,Db]=canon(A,B,C,0,'modal') %产生对角标准型

[Ab,Bb,Cb,Db]=canon(A,B,C,0,'companion') %产生伴随矩阵型

4(1)

n1=30;d1=[0.5 1];

n2=[0.2,0.4];d2=[0.25,1,0];

Gkn=conv(n1,n2);Gkd=conv(d1,d2);

[num,den]=cloop(Gkn,Gkd);

P=roots(den);

disp('系统的闭环极点为'),disp(p)

ss=find(real(P)>0);tt=length(ss);

if(tt>0)

disp('系统不稳定')

disp('位于右半复平面的极点为'),disp(P(ss))

else disp('系统是稳定的')

end

(2)

num=[2,3,-1,0.6,3,2];

den=[6,4,-1,0.6,3,0.8];

[Z,P]=tf2zp(num,den);

ss=find(abs(P)>1);tt=length(ss);

if(tt>0)

disp('系统不稳定')

disp(['位于Z平面单位圆之外的极点有' int2str(tt) '个，分别为']),disp(P(ss))

else disp('系统是稳定的')

end

(3)

A=[1,2,0;-6,-2,3;-3,-4,0];

[m,n]=size(A);

if(n~=m)

disp('输入错误，系统矩阵不是方阵')

else

if(rank(A)<m)

disp('系统平衡状态不止一个')

else

Q=eye(size(A));

P=lyap(A,Q);

for ii=1:m

detp(ii)=det(P([1:ii],[1:ii]));

end

ss=find(detp<=0);tt=length(ss);

if(tt>0)

disp('系统平衡状态是不稳定')

else disp('P正定，系统在原点处平衡状态是渐进稳定的') end

end

end

实验二

(1)

syms s

y=ilaplace(1*(25/(s^2+2*s+25)))

num=[25];

den=[1,2,25];

impulse(num,den)

grid

（2）

numk=25;denk=[1,4,0];

[num,den]=cloop(numk,denk);

printsys(num,den)

t=0:0.1:5;

u1=1+0.2*sin(4*t);

u2=0.3*t+0.3*sin(5*t);

y1=lsim(num,den,u1,t);

y2=lsim(num,den,u2,t);

plot(t,[y1,y2])

grid

xlabei('t(s)');

ylabei('y(t)');

gtext(0.6,1.1,'u1');