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将状态空间表示转换为传输函数
[b] = ss2tf (a, b, C, D)
[b,a] = ss2tf(a,b,c,d,ni)
例子
[B.那一种) = ss2tf (一种那B.那C那D.)将系统的状态空间表示转换为等效传输函数。ss2tf返回连续时间系统的Laplace变换传递函数和离散时间系统的Z变换传输功能。
[B.那一种) = ss2tf (一种那B.那C那D.)
B.
一种
C
D.
ss2tf
[B.那一种) = ss2tf (一种那B.那C那D.那倪)返回导致的传输功能倪通过单元脉冲振动具有多个输入的系统的输入。
[B.那一种) = ss2tf (一种那B.那C那D.那倪)
倪
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一维离散时间振荡系统由单元质量组成, m ,通过一个单位弹性常数的弹簧与墙壁相连。传感器对加速度进行采样, 一种 的质量 F S. = 5. 赫兹。
生成50个时间样本。定义采样间隔 Δ T. = 1 / F S. 。
FS = 5;dt = 1 / fs;n = 50;t = dt *(0:n-1);
振子可以用状态空间方程来描述
X ( K. + 1 ) = 一种 X ( K. ) + B. 你 ( K. ) 那 y ( K. ) = C X ( K. ) + D. 你 ( K. ) 那
在哪里 X = ( R. V. ) T. 是国家矢量, R. 和 V. 分别是质量的位置和速度,和矩阵
一种 = ( 因为 Δ T. 罪 Δ T. - 罪 Δ T. 因为 Δ T. ) 那 B. = ( 1 - 因为 Δ T. 罪 Δ T. ) 那 C = ( - 1 0. ) 那 D. = ( 1 ) 。
A = [cos(dt) sin(dt) -sin(dt) cos(dt)];B = [1-cos (dt);罪(dt)];C = [-1 0];D = 1;
系统在正方向上用单元脉冲激发。使用状态空间模型从零零初始状态开始计算系统的时间演变。
u = [1 0 (1,N-1)];x = (0, 0);为了y(k) = C*x + D*u(k);x = A*x + B*u(k);结尾
画出质量的加速度作为时间的函数。
茎(T,Y,'填充')包含('T')
利用传递函数计算与时间相关的加速度H(Z.)过滤输入。绘制结果。
[B,A] = SS2TF(A,B,C,D);yt =滤波器(b,a,u);茎(T,YT,'填充')包含('T')
系统的传递函数具有分析表达式:
H ( Z. ) = 1 - Z. - 1 ( 1 + 因为 Δ T. ) + Z. - 2 因为 Δ T. 1 - 2 Z. - 1 因为 Δ T. + Z. - 2 。
使用表达式过滤输入。情节响应。
Bf = [1 -(1+cos(dt)) cos(dt)];Af = [1 -2*cos(dt) 1];yf =过滤器(bf,房颤,u);茎(t, yf,'填充')包含('T')
这三种情况的结果都是一样的。
一个理想的一维振荡系统由两个单位质量组成, m 1 和 m 2 被夹在两堵墙之间。每个质量用一个单位弹性常数的弹簧固定在最近的壁上。另一个这样的弹簧将两个物体连接起来。传感器样品 一种 1 和 一种 2 ,质量的加速度为 F S. = 1 6. 赫兹。
指定16秒的总测量时间。定义采样间隔 Δ T. = 1 / F S. 。
FS = 16;dt = 1 / fs;n = 257;t = dt *(0:n-1);
系统可以用状态空间模型来描述
X ( N + 1 ) = 一种 X ( N ) + B. 你 ( N ) 那 y ( N ) = C X ( N ) + D. 你 ( N ) 那
在哪里 X = ( R. 1 V. 1 R. 2 V. 2 ) T. 是国家矢量和 R. 一世 和 V. 一世 分别是位置和速度 一世 th质量。输入向量 你 = ( 你 1 你 2 ) T. 和输出矢量 y = ( 一种 1 一种 2 ) T. 。状态空间矩阵是
一种 = exp. ( 一种 C Δ T. ) 那 B. = 一种 C - 1 ( 一种 - 一世 ) B. C 那 C = ( - 2 0. 1 0. 1 0. - 2 0. ) 那 D. = 一世 那
连续时间 - 空间矩阵是
一种 C = ( 0. 1 0. 0. - 2 0. 1 0. 0. 0. 0. 1 1 0. - 2 0. ) 那 B. C = ( 0. 0. 1 0. 0. 0. 0. 1 ) 那
和 一世 表示适当大小的身份矩阵。
[0 0 0 0; 2 0 0 0;0 0 0 0];一个= expm (Ac * dt);c = [0 0;1 0;0 0;0 1];Ac \ B =(。(4)公元前*;C = [2 0 0 0;1 0 -2 0];D =眼(2);
第一个质量, m 1 ,接收正方向的单位脉冲。
ux = [1 0 (1,N-1)];情况= 0 (1,N);u =(用户体验;情况);
利用该模型计算系统从全零初始状态开始的时间演化。
x = [0; 0; 0; 0];为了k = 1: y(:,k) = C*x + D*u(:,k);x = A*x + B*u(:,k);结尾
将两种群体的加速度绘制为时间的函数。
茎(T,Y','。')包含('T') 传奇('a_1'那“a₂”)标题(“质量1兴奋”网格)
将系统转换为其传输功能表示。找到系统对第一种质量的正单元脉冲激励的响应。
[B1,A1] = SS2TF(A,B,C,D,1);Y1U1 =滤波器(B1(1,:),A1,UX);Y1U2 =滤波器(B1(2,:),A1,UX);
策划的结果。传递函数给出了与状态空间模型相同的响应。
茎(t (y1u1; y1u2) ','。')包含('T') 传奇('a_1'那“a₂”)标题(“质量1兴奋”网格)
系统复位到初始配置。另一个物体, m 2 ,接收正方向的单位脉冲。计算系统的时间演化。
u =[情况;用户体验);x = [0; 0; 0; 0];为了k = 1: y(:,k) = C*x + D*u(:,k);x = A*x + B*u(:,k);结尾
绘制加速度。切换各个群众的响应。
茎(T,Y','。')包含('T') 传奇('a_1'那“a₂”)标题('质量2兴奋'网格)
找到系统对第二种质量脉冲激励的响应。
[B2,A2] = SS2TF(A,B,C,D,2);Y2U1 =滤波器(B2(1,:),A2,UX);Y2U2 =滤波器(B2(2,:),A2,UX);
茎(t (y2u1; y2u2) ','。')包含('T') 传奇('a_1'那“a₂”)标题('质量2兴奋'网格)
状态矩阵,指定为矩阵。如果系统有P.输入和问:输出并描述N状态变量,然后一种是N——- - - - - -N。
数据类型:单身的|双
单身的
双
输入到状态矩阵,指定为矩阵。如果系统有P.输入和问:输出并描述N状态变量,然后B.是N——- - - - - -P.。
状态为输出矩阵,指定为矩阵。如果系统有P.输入和问:输出并描述N状态变量,然后C是问:——- - - - - -N。
馈通矩阵,指定为矩阵。如果系统有P.输入和问:输出并描述N状态变量,然后D.是问:——- - - - - -P.。
输入索引指定为整数标量。如果系统有P.输入,使用ss2tf带一个尾随参数倪= 1,......,P.计算应用于应用于的单元脉冲的响应倪输入。
传递函数分子系数,以向量或矩阵的形式返回。如果系统有P.输入和问:输出并描述N状态变量,然后B.是问:————(N+ 1)为每个输入。系数以…的降幂返回S.或Z.。
传递函数分母系数,作为向量返回。如果系统有P.输入和问:输出并描述N状态变量,然后一种1 - (N+ 1)为每个输入。系数以…的降幂返回S.或Z.。
对于离散时间系统,状态空间矩阵与状态向量相关X,输入你和输出y通过
X ( K. + 1 ) = 一种 X ( K. ) + B. 你 ( K. ) y ( K. ) = C X ( K. ) + D. 你 ( K. ) 。
传递函数是系统脉冲响应的z变换。它可以以状态空间矩阵表示为
H ( Z. ) = C ( Z. 一世 - 一种 ) - 1 B. + D. 。
对于连续时间系统,状态空间矩阵涉及状态向量X,输入你和输出y通过
X ˙ = 一种 X + B. 你 y = C X + D. 你 。
传递函数是系统脉冲响应的拉普拉斯变换。它可以以状态空间矩阵表示为
H ( S. ) = C ( S. 一世 - 一种 ) - 1 B. + D. 。
latc2tf.(信号处理工具箱)|sos2tf(信号处理工具箱)|SS2SOS.(信号处理工具箱)|SS2ZP.(信号处理工具箱)|TF2SS.(信号处理工具箱)|zp2tf(信号处理工具箱)
latc2tf.
sos2tf
SS2SOS.
SS2ZP.
TF2SS.
zp2tf
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