系统仿真实验报告
（三）
班级：电气14-3班
学号：14101080302
姓名：徐驰
教师评价：
日期：2016年11月03日
一、实验内容
1.利用tf2ss函数,确定与下列开环传递函数等效的状态空间形式
(a)G(s) = 1/(s+100)
(b)G(s) = (s+14)/(s3+3s2+3s+1)
2.已知系统的传递函数为
G(s)=(3s3+23s2+46s+22)/(3s5+4s4+2s3+7s2+8s+5)
将系统的转化为零极点形式、状态空间形式和部分分式形式。
a.零极点形式:
b.状态空间形式:
c.部分分式形式
3. 系统的状态空间表达式为:
[]x y
u x
x
1
1
0 4
2 21
0 00
1 0
=
⎥
⎥
⎦
⎤
⎢
⎢
⎣
⎡
+
⎥
⎥
⎦
⎤
⎢
⎢
⎣
⎡
-
-
-
=
利用ss2tf函数确定对应的传递函数Y(s)/U(s).
4. 已知系统的状态空间表达式为：
58004470020004200261[222
2]x
x u y x ⎧-⎡⎤⎡⎤
⎪⎢⎥⎢⎥--⎪⎢⎥⎢⎥=+⎪⎢⎥⎢⎥⎨⎢⎥⎢⎥⎪
-⎣⎦⎣⎦⎪
⎪=--⎩
求出系统最小实现的状态空间表达式的各系数矩阵。
5.已知串联后系统总的状态空间表达式如下，试编写一个可以实现将两个系统进行串联连接的函数文件，其格式如下。并应用编写好的函数文件将练习1中的a 和b 进行串联，显示其计算结果。
[A,B,C,D]=chuanlian(A1,B1,C1,D1,A2,B2,C2,D2)
[]11112212221121221
20y ⎧⎡⎤⎡⎤⎡⎤⎡⎤
=+⎪⎢⎥⎢⎥⎢⎥⎢⎥⎪⎣⎦⎣⎦⎣⎦⎣⎦⎨
⎡⎤⎪=+⎢⎥⎪⎣⎦⎩
x A x B u x B C A x B D x D C C D D u
x
6. 一个闭环控制系统如下图所示：
控制器控制对象
a.求系统中控制器的状态空间表达式；
b.求系统中控制对象的状态空间表达式；
c.求出该闭环系统的状态空间表达式，并将其转换成传递函数形式。
a.控制器的状态空间表达式
b.控制对象的状态空间表达式
c.闭环系统的状态空间表达式，及其传递函数形式
二、实验小结
本次上机实验是第三次实验，对于Matlab软件的基本操作已经很熟悉了。本次上机主要的收获是学会了在Matlab软件中对线性系统的数学模型进行分析和处理。学会了用Matlab语句表示系统的传递函数，利用Matlab求解系统经过串联、并联和反馈连接后的系统模型；此外还学会了利用Matlab实现任意数学模型之间的相互转换；在实验题目中和自我练习中将课件中的例题进行了练习，进一步熟悉了本章节的学习内容。
