------(z-0.3) Zero/pole/gain from input 2 to output: ←从第2输入端口至输出的零极点增益
3 (z+0.5) ------------------------(z-(0.1+2i)) (z-(0.2-2i)) Sampling time: unspecified 表明该系统为双输入单输出的离散系统。
判断LTI对象sys是否为特定类型对象。若是，返回1；否则 返回0
判断LTI对象sys是否为SISO系统。若是，返回1；否则返回 0
返回系统sys的维数
8
第 5 章 MATLAB在自动控制原理中的应用
ssdata, dssdata(sys)
获得变换后的状态空间模型参数
tfdata(sys)
获得变换后的传递函数模型参数
zpkdata(sys)
获得变换后的零极点增益模型参数
class
模型类型的检测
7
第 5 章 MATLAB在自动控制原理中的应用
2．LTI模型的转换函数
函数名及 调用格式 isct(sys)
(4)Notes和用户数据Userdata用以存储模型的其它信息，常用于给出描述模型 的文本信息，也可以包含用户需要的任意其它数据，可缺省。
3
第 5 章 MATLAB在自动控制原理中的应用
对象名称 属性名称
意义
tf对象 (传递函数)
zpk对象 (零极点增
益)
ss对象 (状态空间)
den
num variable k p variable z a b c d e
描 述 采 用 三 种 模 型 ： 状 态 空 间 模 型 (ss) 、 传 递 函 数 模 型 (tf) 以 及 零 极 点 增 益 模 型 (zpk)。模型转换函数：ss2tf，ss2zp，tf2ss，tf2zp，zp2ss和zp2tf。
2．LTI对象 为了对系统的调用和计算带来方便。根据软件工程中面向对象的思想，
[例5-4] 生成离散系统的零极点模型。MATLAB源程序为： z={[] ,-0.5}; p={0.3,[0.1+2i,0.2-2i]}; k=[2,3]; s6=zpk(z,p,k,-1) 运行结果为：
Zero/pole/gain from input 1 to output: ←从第1输入端口至输出的零极点增益 2
filt(num, den, …)
生成（或将其它模型转换为）DSP形式的离散传递函数
ss(a, b, c, d, …)
生成（或将其它模型转换为）状态空间模型
tf(num, den, …)
生成（或将其它模型转换为）传递函数模型
zpk(z, p, k, …)
生成（或将其它模型转换为）零极点增益模型
5
第 5 章 MATLAB在自动控制原理中的应用
第 5 章 MATLAB在自动控制原理中的应用
第5章 MATLAB在自动控制原理的应用
5.1 控制系统模型 5.2 控制系统的时域分析 5.3 控制系统的根轨迹 5.4 控制系统的频域分析 5.5 系统的状态空间分析函数 5.6 极点配置和观测器设置 5.7 最优控制系统设计
1
p
第 5 章
属性说明：(1)当系统为离散系统时，给出了系统的采样周期Ts。Ts＝0或缺省时 表示系统为连续时间系统；Ts=-1表示系统是离散系统，但它的采样周期未定。
(2) 输入时延Td仅对连续时间系统有效，其值为由每个输入通道的输入时延 组成的时延数组，缺省表示无输入时延。
(3)输入变量名InputName和输出变量名OutputName允许用户定义系统输入输 出的名称，其值为一字符串单元数组，分别与输入输出有相同的维数，可缺省。
MATLAB通过建立专用的数据结构类型，把线性时不变系统(LTI)的各种模型封装 成为统一的LTI对象。
MATLAB控制系统工具箱中规定的LTI对象包含了三种子对象：ss对象、tf对 象和zpk对象。每个对象都具有其属性和方法，通过对象方法可以存取或者设置对 象的属性值。
2
第 5 章 MATLAB在自动控制原理中的应用
isdt(sys)
isempty(sys) isproper
issiso(sys)
size(sys)
表5.5 模型检测函数
功
能
判断LTI对象sys是否为连续时间系统。若是，返回1；否则 返回0
判断LTI对象sys是否为离散时间系统。若是，返回1；否则 返回0
判断LTI对象sys是否为空。若是，返回1；否则返回0
4
第 5 章 MATLAB在自动控制原理中的应用
5.1.2 LTI模型的建立及转换函数
在MATLAB的控制系统工具箱中，各种LTI对象模型的生成和模型间的转换都可以 通过一个相应函数来实现。
表5.பைடு நூலகம் 生成LTI模型的函数
函数名称及基本格式
功能
dss(a, b, c, d, …)
生成（或将其它模型转换为）描述状态空间模型
x p
i
xip
MATLAB在自动控制原理中的应用
5.1 控制系统模型
在MATLAB的Control System Toolbox(控制系统工具箱)中提供了许多仿真函数 与模块，用于对控制系统的仿真和分析。
5.1.1 控制系统的描述与LTI对象
1．控制系统的模型及转换 线性控制系统是一般线性系统的子系统。在MATLAB中，对自动控制系统的
6
第 5 章 MATLAB在自动控制原理中的应用
5.1.3 LTI对象属性的设置与转换
1．LTI对象属性的获取与设置
表5.4 对象属性的获取和修改函数 函数名称及基本格式
功能
get(sys, ‘PropertyName’, 数值, …) 获得LTI对象的属性
set(sys, ‘PropertyName’, 数值, …) 设置和修改LTI对象的属性
传递函数分母系数
传递函数分子系数 传递函数变量 增益 极点
零极点增益模型变量 零点 系数矩阵 系数矩阵 系数矩阵 系数矩阵 系数矩阵
StateName 状态变量名
属性值的变量类型 由行数组组成的单元阵列
由行数组组成的单元阵列 s、z、p、k、z-1中之一 二维矩阵 由行数组组成的单元阵列
s、z、p、k、z-1中之一 由行数组组成的单元阵列 二维矩阵 二维矩阵 二维矩阵 二维矩阵 二维矩阵 字符串单元向量