用MATLAB处理系统数学模型

用MATLAB处理系统数学模型整理ppt关于MATLABnew用于创建新.m文件、图形、模型和图形用户界面

1.blankm-file

创建表格（或空白）文件。

2.functionm-file创建函数文件。

3.classm-file

创建类文件。

4.figure

创建图形文件。

5.variable

创建变量文件。

6.model

创建模型（或模拟）文件。

7.GUI

创建图形用户界面。整理ppt在MATLAB中需注意的问题1、语句结束键入回车键，若语句的最后一个字符是分号，即“；”，则表明不输出当前命令的结果。2、如果表达式很长，一行放不下，可以键入“...”（三个点，但前面必须有个空格，目的是避免将形如“数2...”理解为“数2.”与“..”的连接，从而导致错误），然后回车。

整理ppt3、MATLAB变量字母区分大小写，函数名一般用小写字母，如inv(A)不能写成INV(A)，否则系统认为未定义函数4、指令及标点符号必须在英文状态下输入。整理pptSym函数用来建立单个符号量，一般调用格式为：

符号量名

=

sym（‘符号字符串’）

该函数可以建立一个符号量，符号字符串可以是常量、变量、函数或表达式。整理pptSyms函数一次可以定义多个符号变量。

一般调用格式为：

Syms符号变量名1

符号变量名2...符号变量名n

用这种格式定义符号变量时不要再变量名上加字符串分界符（‘），变量间用空格而不用逗号分隔。整理ppt一、拉氏变换和反变换拉氏变换与反变换的输入格式：

laplace（f）求函数f（t）的拉氏变换

ilaplace（L）求L的拉氏反变换

整理ppt>>symsast;ft=exp(a*t);st=laplace(ft)st=

-1/(a-s)例2-1求f(t)=eat的拉氏变换>>symsast;st=laplace(exp(a*t))st=

-1/(a-s)整理ppt>>symsst;y=laplace(sin(t)+2*cos(t))y=

(2*s)/(s^2+1)+1/(s^2+1)

例2-2求f(t)=sint+2cost的拉氏变换整理ppt例2-3求F(s)=的拉氏反变换>>symsst;F=ilaplace((s^2+3*s)/((s+1)*(s+2)))F=

2/exp(2*t)-2/exp(t)+dirac(t)整理ppt例2-4求F(s)=的拉氏反变换>>symsst;F=ilaplace((s-1)/((s+1)*(s+2)))F=

3/exp(2*t)-2/exp(t)整理ppt二、多项式运算在Matlab中，n次多项式是用一个长度为n+1的向量来表示，缺少的幂次项系数为0即，p(x)=anxn+an-1xn-1+…+a1x+a0在Matlab中表示为相应的向量[an,an-1,k,a1,a0]

整理ppt例如，3x3+2x2+1[3,2,0,1]注：系数中的0不能省略整理ppt调用函数x=roots(p)若p是n次多项式，则输出x为包含p(x)=0的n个根的n维向量

多项式求根整理ppt例2-5求多项式p(x)=x4+8x3+10的根>>p=[180010];r=roots(p)

%多项式求根r=-7.9803-1.13350.5569+0.8918i0.5569-0.8918i整理ppt多项式由根建多项式若已知多项式的全部根，则可以用poly函数建立起该多项式。其调用格式为：p=poly(x)整理ppt例2-5'由例2-5的根建多项式>>p=[180010];r=roots(p)%多项式求根p=poly(r)%由根建多项式r=-7.9803-1.13350.5569+0.8918i0.5569-0.8918ip=1.00008.00000.0000-0.000010.0000整理ppt多项式乘法调用函数k=conv(p,q)例2-6计算多项式2x3-x2+3和2x+1的乘积

结果为4x4-x2+6x+3>>p=[2-103];q=[21];k=conv(p,q)

%多项式乘法

k=40-163整理ppt求多项式的值调用函数为y=polyval(p,x)>>p=[2-103];q=[21];k=conv(p,q)%多项式乘法y=polyval(k,3)%多项式求值k=40-163y=336整理ppt三、微分方程求解调用函数

s=dslove('方程1','方程2',…,'方程n','初始条件','自变量')

其中，输入的变量包括三部分内容：微分方程、初始条件和指定的独立变量。其中微分方程是必不可少的输入内容，其余视需要而定。默认的独立变量是't',用户也可以使用别的变量来代替't'，只要把它放在输入变量的最后即可。

整理ppt例如字母'D'代表微分算子，即，字母'D'后面所跟的数字代表微分的阶次，如D2代表，微分算子后面所跟的字母代表被微分的变量，如D3y代表对y(t)的三阶微分。键入：y=dsolve('3*D2y+3*Dy+2*y=1')整理ppt>>y=dsolve('D2y+4*Dy+29*y=0',...

'y(0)=0','Dy(0)=15','x')y=

(3*sin(5*x))/exp(2*x)

例2-7求微分方程的特解整理ppt四、建立传递函数显示多项式传递函数，n≥m

1.分子和分母各项系数按照降次排列，分别计入num=[],den=[],缺项系数补零。num=[b0b1…bm-1bm]den=[a0a1…an-1an]2.建立传递函数模型g=tf(num,den)其中tf为函数，不可变。（transferfunctions）

整理ppt>>num=[1224020];den=[24622];g=tf(num,den)%传递函数Transferfunction:12s^3+24s^2+20-------------------------------2s^4+4s^3+6s^2+2s+2例2-8在MATLAB中表示整理ppt例2-9已知系统的传递函数描述如下：其中，多项式相乘项可借助多项式乘法函数conv来处理>>num=4*conv([1,2],conv([1,6,6],[1,6,6]));den=conv([1,0],conv([1,1],conv([1,1],

...conv([1,1],[1,3,2,5]))));g=tf(num,den)Transferfunction:4s^5+56s^4+288s^3+672s^2+720s+288-----------------------------------------------------s^7+6s^6+14s^5+21s^4+24s^3+17s^2+5s整理ppt其中，k为零极点增益，zi为零点，pj为极点。该模型，在Matlab中可用[z,p,k]矢量组表示，即z=[z1,z2,...,zm];p=[p1,p2,...,pn];k=[k]然后在Matlab中写上零极点增益形式的传递函数模型建立函数：g=zpk(z,p,k)显示零、极点式传递函数整理ppt例2-10试用Matlab建立传递函数>>z=[-3];p=[-1,-2,-5];k=6;g=zpk(z,p,k)

%零极点增益传递函数Zero/pole/gain:6(s+3)-----------------(s+1)(s+2)(s+5)整理ppt五、结构图的串联、并联与反馈1.串联可采用如下函数或语句来实现①sys=series(sys1,sys2)②sys=sys1*sys2③[num,den]=series(num1,den1,num2,den2)

sys2sys1

环节的串联

整理ppt>>num1=2;den1=[13];num2=7;den2=[121];G1=tf(num1,den1);G2=tf(num2,den2);G=series(G1,G2)%结构图的串联Transferfunction:14---------------------s^3+5s^2+7s+3

例2-11两环节G1、G2串联，求等效的整体传递函数G整理ppt>>num1=2;den1=[13];num2=7;den2=[121];[num,den]=series(num1,den1,num2,den2)printsys(num,den)num=00014den=1573num/den=14---------------------s^3+5s^2+7s+3整理ppt2.并联可采用如下的语句或函数来实现：①sys=parallel(sys1,sys2)②sys=sys1+sys2③[num,den]=parallel(num1,den1,num2,den2)sys1sys2

环节的并联

整理ppt3.反馈

可采用如下的语句或函数来实现：①sys=feedback(sys1,sys2,sign)②[num,den]=feedback(num1,den1,num2,den2,sign)其中，sign用来定义反馈形式。若为正反馈，则sign=+1，若为负反馈，则sign=-1。默认值为负反馈。

sys1sys2反馈连接形式

整理ppt例2-12已知，求闭环传递函数。两环节sys1、sys2分别为

sys1sys2

-整理ppt>>num1=[3100];den1=[1281];num2=[2];den2=[25];sys1=tf(num1,den1);sys2=tf(num2,den2);sys=feedback(sys1,sys2,-1)

%结构图的反馈Transferfunction:6s^2+215