计控实验二连续系统变换为离散系统.docx

实验二连续系统变换为离散系统一、实验目的在对连续系统进行实时计算机控制时,往往需要把连续系统转换成离散系统。二、实验指导为了得到连续系统的离散化数学模型, Matlab 提供了 c2d() 函数。 c2d() 函数的调用格式为: sysd=c2d(sys,Ts) 或sysd=c2d(sys,Ts,method) 式中,输入参量 sys 为连续时间模型对象; Ts为采样周期; sysd 为带采样时间 Ts的离散时间模型。 Method 用来指定离散化采用的方法: ‘zoh ’——采用零阶保持器法; ‘foh ’——采用一阶保持器法; ‘tustin ’——采用双线性变换法; ‘prewarp ’——采用改进的双线性变换法; ‘matched ’——采用零极点匹配法;缺省时,为‘zoh ’三、实验内容 : )8 )(3 )(1( )5(10 )(sss ssG 试采用零阶保持器与零极点匹配法求其离散传递函数。设采样周期 。程序及结果: >> k=10,z=-5,p=[-1 -3 -8]; sys = zpk ( z,p,k ) sys = 10 (s+5) ----------------- (s+1) (s+3) (s+8) Continuous-time zero/pole/gain model. >> Ts= Ts= >> sysd=c2d(sys,Ts,'zoh') sysd = (z-) (z+) -------------------------------- (z-) (z-) (z-) Sample time: seconds Discrete-time zero/pole/gain model. >> sysd=c2d(sys,Ts,'matched') sysd = (z-) (z+1) -------------------------------- (z-) (z-) (z-) Sample time: seconds Discrete-time zero/pole/gain model. 2、已知系统如图 1所示,被控对象 G h(s) 为零阶保持器, 图1 (1)若其控制器按模拟化设计方法设计,其系统框图如图 2,得到的传递函数为)110 ( 1)( )()(sssU ssG a1 110 )(s ssD 试分别采用零阶保持器、双线性变换法、零极点匹配法进行控制器离散化,求系统的阶跃响应曲线和误差曲线,并与连续系统的阶跃响应曲线进行比较。采样周期为 1秒。(2)选择采样周期 T= ,试采用零极点匹配法进行控制器离散化,求其系统的阶跃响应曲线和误差曲线,并与连续系统的阶跃响应进行比较。(3)若在图 2中的 D(s)后加一数字补偿器(该环节是一相位超前环节) 求系统的阶跃响应曲线和误差曲线,并与连续系统的阶跃响应进行比较。要求:运用 Matlab 编写命令语句或应用程序,并实现。(1) num=[10,1],den=[1 1]; Ds=tf(num,den); Ts=1; Dz