matlab中基于传递函数或者状态方程的幅频特性分析

      最近一直在做毕设,期间也百度了很多网上的东西,也借了书来看,我所搜到的基本没有说的太详细的(可能是这个太基础了哈哈,大神都不屑于写),那我就把我所遇到的问题和方法总结一下。

     1,已知传递函数,求出幅频特性。

     随便举一个传递函数为, 在matlab中写入代码为:

代码有两种写法,一种是直接写传递函数G的表达式,简单粗暴。tf其实就是transfer  function的缩写,即传递函数。

s=tf('s');
G=(s^2+1)*(s^2+s+1)/((s+1)*(s^2+5*s+7));
bode(G);
grid 
xlabel('频率f');title('   ');

另一种写代码的方法,

num=conv([1,0,1],[1,1,1]);
den=conv([1,1],[1,5,7]);
bode(tf(num,den));
grid 
xlabel('频率f');title('   ');

这里conv命令就是将分子分母的因式乘出来,然后按照s的幂次降序得到num和den两个一维矩阵,          num=[1,1,2,1,1],den=[1,6,12,7]。再直观一点说,这时候此时tf(num,den)和第一种中的G就是等价的。

     运行得:matlab中基于传递函数或者状态方程的幅频特性分析_第1张图片


有的时候我们不需要bode图中的相角图,只想要频率图,只需要将bode(G)换成

h = bodeplot(G);
setoptions(h,'FreqUnits','Hz','PhaseVisible','off');
得出来: matlab中基于传递函数或者状态方程的幅频特性分析_第2张图片

        

       2,已知转态方程,求幅频特性

   对于一般的状态方程,传递函数G=Y/U。

[num,den]=ss2tf(A,B,C,D)

    这里求出的num和den与上述的一样,只不过此时的传递函数就取决于你所设定的Y 有几个输出量了,如果Y 有三个量,那么num和den将会是三维矩阵,对应着三个传递函数。剩下的工作就和上面的一样了。

    至于将传递函数转成状态方程,就是上面的逆过程 [A,B,C,D]=tf2ss(num,den)。不过我目前还没用到,因为我觉得根据自己所需要的状态变量最后得出的转态方程会不一样,用matlab中求出的状态空间只是其中一种。

   emmm好像幅频分析这块我就用了这些,其他的涉及到matlab中的技巧我再另外写吧。

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