matlab中lsim的使用

用lsim函数求出的是在整个时间段内结构的位移和速度响应,结果是2n*m阶矩阵上面n行是位移矩阵,下面n行是速度矩阵,n是结构的自由度数,m离散的时间个数,有了这个结果,下一步就可以画出结构的位移或速度时程曲线。

 

 

 

在matlab里对控制系统分析时,不论是LSI(适合用Z变换分析)系统还是LTI(linear time invariant)(适合S变换分析)系统。都相差无几,只是调用函数略有不同。下面的列表包括了实施变换的重要命令。
residue(n, d) 计算多项式之比n(s)/d(s)的部分分式展开 
lsim(SYS, u) 计算/绘制系统SYS对输入向量u的响应 
step(SYS) 计算/绘制系统SYS的阶跃响应 
impulse(SYS) 计算/绘制系统SYS的冲击响应 
pzmap(n, d) 计算/绘制系统SYS的零极点图 
residuez(n, d) 计算多项式之比n(z)/d(z)的部分分式展开,写成z-1的函数 
dlsim(n, d, u) 计算系统函数为n(z)/d(z)的系统对输入向量u的时间响应 
dstep(n, d) 计算系统函数为n(z)/d(z)的系统的阶跃响应 
dimpulse(n, d) 计算系统函数为n(z)/d(z)的系统的冲击响应 
zplane(z, p) 由极点零点向量p和z绘制零极点图 
这些命令中很多都是对LTI系统的一些说明有效的。其中一个说明是关于传递函数的,"SYS"由"TF(num, den)"代替,"num"和"den"分别是系统函数分子分母的系数向量。对于以多项式之比的方式给定的连续或离散时间系统的系统函数,计算和绘制频率响应由几种有用的命令。
bode(n, d) 绘制一个CT系统的波德图,系统函数是多项式比n(s)/d(s) 
freqs(n, d) 计算系统函数为n(s)/d(s)的一个CT系统的频率响应 
freqz(n, d) 计算系统函数为n(z)/d(z)的一个DT系统的频率响应 
应用举例
   假设要对一个LTI系统进行分析,系统的传递函数如下:
                5s
H(s) = --------------- (在这里如果把s改成z,就成了LSI系统了。分析方法一样,调用函数参看前边的介绍)
         s2 + 2s +101

clc,clear;
num = [5 0]; %Define numerator polynomial 
den = [1 2 101]; %Define denominator polynomial 
t = linspace(0, 10, 401); %Define a time vector 
u = cos(2*pi*t); %Compute the cosine input function 
figure(1); 
[y, x] = lsim(num, den, u, t); %Compute the cosine input function 
plot(t, y, 'r', t, u, 'b'); %Plot the output in red and the input in blue 
xlabel('Time(s)'); 
ylabel('Amplitude'); 
figure(2);
dlsim(num,den,u);%Compute the cosine input function as LSI

参考资料均来自百度引擎,希望各位版友遇到问题不要盲目发问。要多搜索,我对控制系统分析也只是略知门径。里边一些理论知识也至今未搞明白,matlab只是一个分析工具,会使用并不代表你就弄懂了其中的原理。所以建议专门做这个方向的版友先打好基础,有了基础再使用分析工具才会得心应手、以不变应万变!

2 关于Z变换

  Z变换(Z-transformation)
  对离散序列进行的一种数学变换。常用以求线性时不变差分方程的解。它在
离散时间系统中的地位,如同拉普拉斯变换在连续时间系统中的地位。这一方法 ( 即离散时间信号的Z变换)已成为分析线性时不变离散时间系统问题的重要工具。在数字信号处理、计算机控制系统等领域有广泛的应用。
  离散时间序列 x(n) 的Z变换定义为X(z)=x(n)z-n ,式中z=e,σ为实变数,ω为实变量,j=,所以z是一个幅度为eб,相位为ω的复变量。x(n)和X(z)构成一个Z变换时 。Z变换有如下性质:线性、移位、时域
卷积、求和、频移、调制 、微分以及乘 an 。 这些性质对于解决实际问题非常有用 。 已知Z变换X(z)求对应的离散时间序列称为Z变换的逆变换 。

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