Въведение в функциите за трансфер в Matlab

Трансферната функция е представена с „H (s)“. H (s) е сложна функция и 's' е сложна променлива. Получава се чрез преобразуване на Лаплас на импулсния отговор h (t). предавателна функция и импулсна реакция се използват само в LTI системи. LTI система означава линейна и времева инвариантна система, според линейното свойство, тъй като входът е нула, а след това продукцията също става нула. Следователно, ако не считаме, че първоначалните условия са нула, линейното свойство ще се провали и ако свойството се провали, системата ще стане нелинейна. Поради нелинейността системата ще се превърне в система, която не е LTI. И за не-LTI система не можем да определим функция за прехвърляне, следователно е задължително да приемем, че първоначалните условия са нула.

Определение на трансферни функции в Matlab

Трансферната функция на системата LTI е съотношението на трансформация на Лаплас на изхода към преобразуването на Лаплас на входа на системата, като се приеме, че всички първоначални условия са нулеви.

В горната система входът е x (t), а изходът е y (t). След като вземете Laplace Transform на цялата система, x (t) става X (s), y (t) става Y (s). Считаме, че всички първоначални условия са нулеви, защото

Методи за трансферни функции в Matlab

Има три метода за получаване на функция за прехвърляне в Matlab

  1. Използвайки уравнение
  2. Чрез използване на коефициенти
  3. Като използвате Pole Zero печалба

Нека разгледаме един пример

1) Използвайки уравнение

Първо, ние трябва да декларираме 's' е функция за прехвърляне, след което въведете цялото уравнение в прозореца на командата или редактора на Matlab. В това 's' е променливата на функцията за прехвърляне.

Команда: „tf“

Синтаксис : transfer function variable name = tf('transfer function variable name');

Пример: s = tf ('s');

Програма Matlab

2) Чрез използване на коефициенти

В този метод числителят и знаменателят се използват коефициентите, последвани от команда 'tf'.

В горния пример

Числителят има само една стойност, която е „10s“, така че коефициентът е 10.

И в знаменателя има три термина “, така че коефициентите са 1, 10 и 25.

Команда: „tf“

Синтаксис : transfer function variable name = tf((numerator coefficients ), (denominator coefficients))

Пример: h = tf ((10 0), (1 10 25);

3) Чрез използване на Pole Zero печалба

В този метод използваме команда “zpk”, тук z означава стойности за нули, p обозначава полюси и k означава печалба.

В горния пример:

нули:

N = 0

10 * s = 0

(S-0) = 0

Тук печалбата е 10 и

S = 0

следователно нула присъства в началото

D = 0

S 2 + 10s + 25 = 0

S + 5s + 5s + 25 = 0

S (s + 5) + 5 (s + 5) = 0

(s + 5) (s + 5) = 0

S = -5, -5

Следователно два полюса присъстват при -5.

команда: zpk

синтаксис: zpk ((нули), (полюси), печалба)

пример: zpk ((0), (- 5 -5), 10)

Примери и синтаксис на функции за прехвърляне в Matlab

По-долу са дадени различните примери на функция за прехвърляне със синтаксиса им:

Пример №1

Горният пример, илюстриран на екран 1. В тази функция за прехвърляне, представена чрез използване на уравнение, както и команда 'tf' се използва. Стойностите на h и s се съхраняват в работното пространство.

Пример №2

В този пример се използва методът на коефициентите. Затова първо трябва да открием числителя и знаменателя отделно. Тук числителят е 23s + 12, а коефициентът на числителя е 23 и 12. Знаменателят е, а коефициентите на знаменателя са 4, 5 и 7

По-долу е показана програмата Matlab за горния пример.

Пример №3

В този пример входът е стойности на полюс, нула и усилване, zpk команда се използва, за да разберете функцията за прехвърляне.

Нули = 1, -2

Полюс = 2, 3, 4

Печелене = 100

Показва продукция

Предимства

  1. Това е математически модел, който дава печалба на системата LTI. математическото моделиране и математическите уравнения са полезни за разбиране на производителността, характеристиките и стабилността на системата
  2. Сложни интегрални уравнения и диференциално уравнение, преобразувани в прости алгебрични уравнения (полиномични уравнения)
  3. Функцията за прехвърляне зависи от системата и е независима от входа.
  4. Ако функцията за пренос на системата е известна, изходът може лесно да се изчисли.
  5. Дава информация за полюси и нули, може да се изчисли.

заключение

В тази статия сме проучили различни методи за представяне на трансферна функция в Matlab, които използват уравнение, използват коефициенти и използват информация за усилване на полюс-нула. В представяне на функция за прехвърляне можем също да начертаем полюси, нулеви графики с помощта на командата 'pzmap'.

Това представяне може да бъде получено както по отношение на уравненията към полюса-нула, така и от полюс-нула до уравнението. Предавателна функция, използвана най-вече в системи за управление и сигнали и системи.

Препоръчителни статии

Това е ръководство за функциите за трансфер в Matlab. Тук обсъждаме дефиницията, методите на трансферна функция, които включват използване на уравнение, използване на коефициент и използване на усилване на полюс-нула заедно с някои примери. Можете също да разгледате следните статии, за да научите повече -

  1. Докато Loop в Matlab
  2. Типове данни в MATLAB
  3. Изказване за превключване в Matlab
  4. Оператори на Matlab
  5. Вградени функции в Matlab (синтаксис, примери)
  6. Matlab Съставител | Приложения на Matlab Compiler

Категория: