多变量系统传递函数模型转换为状态空间模型的 MATLAB 实现方法

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以下以双输入双输出系统为例:

% Thansfer multiple transfer functions into sate space models

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% Step1:输入传递函数分子分母系数

%From u1 to y1

num1=[-0.0006086 -7.715e-005];

den1=[1 1.079 0.2385 8.696e-005];

%From u2 to y1

num2=[0.03045 -0.0005537];

den2=[1 2.584 1.429 7.817e-005];

%From u1 to y2

num3=[3.135e-005 1.396e-007];

den3=[1 1.101 0.01934 5.657e-005];

%From u2 to y2

num4=[0.0003878 0.0001376];

den4=[1 0.6916 0.1158 0.003103];

% Step2:获得各单输入单输出状态空间模型

[A11,B11,C11,D11]=tf2ss(num1,den1);%From u1 to y1

[A21,B21,C21,D21]=tf2ss(num2,den2);%From u2 to y1

[A12,B12,C12,D12]=tf2ss(num3,den3);%From u1 to y2

[A22,B22,C22,D22]=tf2ss(num4,den4);%From u2 to y2

S_m11=ss(A11,B11,C11,D11);%From u1 to y1

S_m21=ss(A21,B21,C21,D21);%From u2 to y1

S_m12=ss(A12,B12,C12,D12);%From u1 to y2

S_m22=ss(A22,B22,C22,D22);%From u2 to y2

% Step3:按输入输出将状态空间模型写成矩阵形式,即为双输入双输出状态空间模型

P=[S_m11 S_m12;S_m21 S_m22];

% Step3:获得 A , B , C , D 矩阵

[A,B,C,D] = ssdata(P)