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1、骨口. 序号学号姓名实验台号实验报告分数1（组长）:L162（组员）：3（组员）:没有不写没有不写实验项目离散系统模型的生成与转换【实验时间】2015年5月3日【实验地点】课外【实验目的】1、学会利用MATLAB实现离散系统传递函数模型的生成2、学会利用MATLAB将连续系统离散化【实验设备与软件】1、MATLAB/Simulink 软件2、计算机一台【实验原理】1、离散系统模型的生成及转化离散系统传递函数模型的生成：命令格式sys=tf （ num，den，Ts）离散系统zpk传递函数模型的生成：命令格式sys=zpk （ z，p，k，Ts）2、线性系统连续一离散和离散一连续的转化3、基于S
2、imulink模型的离散化在MATLAB中定义离散系统模型已知一线性连续系统传递函数和采样周期，试采用零阶保持器先将其离散化后连续化，并编程实现连续状态空间模型与离散状态空间模型的相互转换已知混合系统模型，试在 Simuli nk中建立模型并通过编程得到其离散传递函数模型2、实验方法根据实验内容要求，用 MATLAB数值分析软件计算出来,并作比较。用到公式如下：G1,H1=c2d(A,B,T)-将连续状态方程转换成离散的状态方程A2,B2,C2,D2=d2cm(G2,H2,C2,D2,T,ZOH)-将离散状态方程转换成一种连续的状态方程G2,H2,C2,D2=c2dm(A,B,C,D,T,ZO
3、H)-将连续状态方程转换成离散的状态方程A,B,C,D=zp2ss(z,p,k)-将离散状态方程转换成连续的状态方程sys=zpk( z,p,k,Ts)sys=tf( nu m,de n, Ts)基于simulink模型的离散化在simulink环境下建立相应的连续模型，通过下面的函数将连续模型离散化：G,H,Cd,Dd=dilinmod( .mdl ,Ts)-采用默认的工作点，对混杂系统进行线性化并得到离散系 统模型G,H,Cd,Dd=dilinmod( .mdl ,Ts，x,u)-采用指定的工作点，对混杂系统进行线性化并得到离 散模型所谓混合系统模型系指系统模型中既有连续环节也有离散环节的
4、较复杂系统。实验内容：1、在MATLAB中定义离散系统模型(1 )已知离散系统传递函数为2z2+ 6z+ 4G(s)= 32z3+12z2+47z+60采样周期为0.1s，试在MATLAB中定义该模型。在命令窗口中输入代码，的结果如下: TLum= 2 6 4；筋冲1 12 47 6C;Ts=O- 1 :sys=lf (mini, den Is)sys =I2 z*2 + z + 4z3 + 12 z 2 + 47 z + SOSample t; 0】 secondsDj.set et et me 1 ransf er iunct ion.(2 )已知离散系统传递函数的零点为：-1 , -2，
5、极点为-3 , -4 , -5，比例增益为2,采样周期为0.1s，试在MATLAB中定义该模型。 z-1-l -2; p=-3 -J -5; k=2: 75=0. 1: sys=3pk (e, p； kj Is)sys =2 (=+l) (z+2) (z-0. 6762)(z*0. 5488 (1-0.4493) (z-O- 3679)Sample time: O 2 scondDiscret?-tim? ro/pole/Eain mode-1. A=d2c (G)A =2 (s41)(s+2)(s+5) (s+4) (s+3)Cont irmous-t ime z：eTc/pale/airi
6、 mcdel.(2)试先将连续系统转换为状态空间形式，然后编程将实现连续状态空间模型与离散状态空间模型之 间的相互转换矗V庁疇口z= 1 Z;-3 i -5 i T=a z :A. Bi C D=-ep2ss(Zi k)A =1-3. 000 0001. OOO0-9. 0000-4. 4k7 2 104. 47 2 10B =iooC =000 0 -12 00 0 0 C.548300. 04210. 36430-0. 36430, 7751H =C. 0544a.04030, 15Q40. 00900.0033命令行園口(CL血站E, G m Is/ oh )Gl二认阴阴QQ0-0544
7、0. 0421-0. 36430.04030. 3643, 7751HlOu 11310.00980.0073Cl2.0000 -12. ooao-S. 0499DI二fl.1133 A,B = d2c(GJIL Is)A =-3. 0000-0. 0000CL 000C1. oooo-9. 0000-4, 4721-0, 00004. 4721CL 00 005 二1.0000-0, oooo0. 0000 Alf Blf CljDl=d2c&(G 1,Hl, C 1D1, Isf J f ohJ )Al -3 0000l.ooao-o.00000+ OOOQ-g, oooo4.4721-0
8、. 0000-4. 47210Bl =l.oaoo-c. oaoo0. ooosDI2.0000 -12. 000-2.5396e-15广西大学实验报告纸Out1已知混合系统模型如下，试在Simuli nk中建立模型并通过编程得到其离散传递函数模型吧評tee警針讨如如在Simulink 中建立模型hfAz卩一15kJF30sZn-OrdvHoleTftnstif Fai3 皿Trjraler ForiHold&jt-通过编程得到其离散传递函数模型在命令窗口中输入命令 G,H,Cd,Dd=dli nm od(shiya n4_3,0.1)警告:Using a default value of 0
9、.2 for maximum step size. The simulation step size will be equal to or less tha n this value. You can disable this diagnostic by setting Automatic solver parameter selection diagnostic to none in theDiag no stics page of the con figurati on parametersdialog In dlinmod at 195G =0.5320 -0.372900.14920.07460.979400.00820 -0.31670.049800 -0.02280.03171.0000H =000.03170.0023【实验结论与总结】本实验的重点和难点主要是利用离散系统传递函数模型 sys=zpk(z,p,k,Ts)，实现传递函数模型与zpk传递函数模型之间的相互转换，也就是要知道如何使连续状态与离散状态之间的转换。由实验 结果可知，在matlab数值分析软件中应用公式得出的结果与手算的离散化结果相同。通过这个实 验我们了解到了一些函数在MATLAB中的应用，知道如何调用在simulink中建立的模型，让我们更深的了解了 MATLAB。
