matlaB中的一些函数.docx

1、matlaB中的一些函数函数1.step 阶跃响应指令（连续函数）dstep 阶跃响应指令（离散函数）clearclcnum=2 -3.4 1.5;den=1 -1.6 0.8;dstep(num,den)grid ontitle(离散系统阶跃响应)xlabel(时间)ylabel(振幅)clearclcnum=2 -3.4 1.5;den=1 -1.6 0.8step(num,den)grid ontitle(离散系统阶跃响应)xlabel(时间)ylabel(振幅)2. c2dm()函数 连续系统的离散化 在MATLAB软件中对连续系统的离散化是使用c2dm()函数实现的，c2dm()函数

2、的一般格式为3. 函数initial()，dinitial() 对于连续系统由初始状态所引起的响应,零输入响应,可由函数initial()来求得,其调用格式为y,x,t=initial(A,B,C,D,x0)y,x,t=initial(A,B,C,D,x0,t)其中x0为初始状态.同理,对于离散系统的零输入响应函数调用格式为:y,x,t=dinitial(A,B,C,D,x0)y,x,t=dinitial(A,B,C,D,x0,n)4. axisaxis一般用来设置axes的样式，包括坐标轴范围，可读比例等axis(xmin xmax ymin ymax)axis(xmin xmax ymin

3、 ymax zmin zmax cmin cmax) 坐标轴设置5. 函数ss2zp()（和zplane()连用） MATLAB还提供了一个类似的函数ss2zp()。该函数的功能是直接根据系统的状态方程描述求取系统的零点、极点和增益，不必先化成传递函数描述形式。其基本调用格式和tf2zp()函数类似，只是多了一个输入量选择的参数： Z，P，Kss2zp(A，B，C，D，iu)其中(A，B，C，D)是系统的状态方程描述的系数矩阵, iu表示对系统的第iu个输入量求零点、极点和增益；Z是求得的零点矩阵；P是求得的极点矩阵，Z的列数和输出量y的个数一样多，行数视零点个数的多少而定；K是求得的增益列向

4、量，其维数等于输出量y的个数。 6. zplane() zplane 函数用于画出线性系统在Z平面上的零极点。有两种使用方法： 1、 在已知零极点时，例如某滤波器的零点为-1/2，一对共轭极点为和 时，只要输入命令zer = -0.5;pol = 0.9*exp(j*2*pi*-0.3 0.3);zplane(zer,pol) 即可画出零极点。另一种情况：已知系统的系统函数系数向量b 和 a ，则可通过调用 zplane(b,a) 绘出零极点。这种情形下，zplane 函数先求得系统函数的零点和极点，然后绘出零极点图。 例子 clearA1=-1.5,-0.8,0,0;0.8,0,0,0;0.

5、3,0.4,-4.0,-1.25;0,0,-1.25,0;B1=1;0;1;0;C1=1,2,1,2;D1=0;t=0.5;A,B,C,D=c2dm(A1,B1,C1,D1,t,m);subplot(2,2,1)dstep(A,B,C,D)grid ontitle(离散阶跃响应)xlabel(时间)ylabel(振幅)subplot(2,2,2)dimpulse(A,B,C,D)grid ontitle(离散冲激响应)ylabel(振幅)xlabel(时间)subplot(2,2,3)x0=1,1,1,1;dinitial(A,B,C,D,x0)grid onylabel(振幅)xlabel(

6、时间)title(离散零输入响应)axis(0 6 -0.5 2.5)subplot(2,2,4)z,p,k=ss2zp(A,B,C,D,1)zplane(z,p)grid ontitle(离散零极点图)xlabel(实部)ylabel(虚部)7. lsim()和dlsim() 任意输入函数的响应连续系统对任意输入函数的响应可利用MATLAB的函数lsim()求取,其调用格式为y,x=lsim(num,den,u,t)y,x=lsim(A,B,C,D,iu,u,t)其中,u为由给定输入序列构成的矩阵,它的每列对应一个输入,每行对应一个新的时间点,其行数和时间t的长度相等.其他用法同step()

7、函数.8. gensig()特定输入时间响应函数u,t=gensig(type,Ta)type类型:sin、square(方波)、pulse Ta周期 如 生成一个周期为5s，持续时间为30s，采样时间为 0.1s的方波。u,t=gensig(square,5,30,0.1)plot(t,u)axis(0,30,-0.5,1.5)9.tf()Sys= tf (NUM, DEN ) 用于创建一个传递函数的表达。例子clearu,t=gensig(squre,4,10,0.1);H=tf(2,5,1,1,2,3);tf(1,-1,1,1,5);lsim(H,u,t)grid ontitle(周期为

8、4秒的方波输出响应)xlabel(时间)ylabel(振幅)grid off10.sym()、syms 定义符号变量 sym(x,y) %定义符号变量x,y syms x y %定义符号变量x,y11.limit()：求极限函数（P140） 符号极限，（1） limit(F,v,a): 计算符号对象F，当指定变量V到a时的极限。（2） limit(F，a) : 计算符号对象F，当默认的独立变量趋近于a 的极限。（3） limit(F) : 计算符号对象F，当默认的独立变量趋近于0 的极限。（4） limit(F,v,a,right)或limit(F,v,a,left)：计算符号函数F的单侧极限

9、：右极限v到a的极限，或左极限v到a的极限。12.diff(): 求微分函数（P141）（1）diff(S,v): 对符号对象S中指定的符号变量v求其1阶导数。（2）diff(S): 对符号对象S中默认的独立变量求其1阶导数。（3）diff(S,n): 对符号对象S中默认的独立变量求其n阶导数。（4）diff(S,v,n): 对符号对象S中指定的符号变量v求其n阶导数。13.int(): 求积分函数（P141） （1）R=int(S,v): 对符号对象S中指定的符号变量v求不定积分，结果没有带任意常数C。 （2）R=int(S): 对符号对象S中默认的独立变量求不定积分。 （3）R=int(S

10、,v,a,b): 对符号对象S中指定的符号变量v求从a到b的定积分。 （4）R=int(S,a,b): 对符号对象S中默认的独立变量求从a到b的定积分。14.符号inf 无穷大 MATLAB中无穷大用Inf表示，这个符号是MATLAB已经定义好的特殊变量。负无穷大用-inf表示，正无穷大用+inf或inf表示。15.rand()常用的产生通用特殊矩阵的函数 zeros：产生全0矩阵(零矩阵) ones：产生全1矩阵(幺矩阵) eye：产生单位矩阵 rand：产生01间均匀分布的随机矩阵 randn：产生均值为0，方差为1的标准正态分布随机矩阵以zeros函数为例 zeros(m)：产生mm零矩

11、阵 zeros(m,n) ：产生mn零矩阵 zeros(size(A) ：产生一个和矩阵A同样大小的零矩阵Rand:生成均匀分布的伪随机数,分布在（01）之间,主要语法：rand(m,n)生成m行n列的均匀分布的伪随机数产生在a,b区间服从均匀分布的随机数方法a + (b-a)*rand(m,n)Randn:生成标准正态分布的伪随机数（均值为0，方差为1）主要语法：和上面一样产生均值为，方差为2的随机数方法 例子clearnum=2 -6.8 3.6;den=3 -4.3 1.75;u=rand(100,1);dlsim(num,den,u);grid onclearnum=1.064;den

12、=2,-3.685,1.791;u1=ones(1,50),-1*ones(1,50);u=u1,u1,u1;dlsim(num,den,u)grid ontitle(离散系统仿真)xlabel(时间)ylabel(振幅)16. pzmap() MATLAB提供了函数pzmap()来绘制系统的零极点图，其用法如下调用格式为 pzmap(p,z);P零点向量 z极点向量 p,z=pzmap(a,b,c,d)：返回状态空间描述系统的极点矢量和零点矢量，而不在屏幕上绘制出零极点图。（不绘图，只求p,z） p,z=pzmap(num,den)：返回传递函数描述系统的极点矢量和零点矢量，而不在屏幕上绘制

13、出零极点图。（不绘图，只求p,z） pzmap(a,b,c,d)或pzmap(num,den)：不带输出参数项，则直接在s复平面上绘制出系统对应的零极点位置，极点用表示，零点用o表示。（绘图，不求p,z） pzmap(p,z)：根据系统已知的零极点列向量或行向量直接在s复平面上绘制出对应的零极点位置，极点用表示，零点用o表示。例子clearnum=0.0001 0.0218 1.0436 9.3599;den=0.0006 0.0268 0.06365 6.2711;p,z=pzmap(num,den) %求p,z值pzmap(num,den) %绘图，绘出图纸grid ontitle(零极点

14、图)xlabel(实轴)ylabel(虚轴)clearnum=0.0001 0.0218 1.0436 9.3599;den=0.0006 0.0268 0.06365 6.2711;sys=tf(num,den);pzmap(sys)p,z=pzmap(sys)title(零极点图)xlabel(实轴)ylabel(虚轴)图和上面相同17. rlocus()MATLAB提供了函数rlocus()来绘制系统的根轨迹图，其用法如下： rlocus(a,b,c,d)或者rlocus(num,den)：根据SISO开环系统的状态空间描述模型和传递函数模型，直接在屏幕上绘制出系统的根轨迹图。开环增益的

15、值从零到无穷大变化。 rlocus(a,b,c,d,k)或rlocus(num,den,k)： 通过指定开环增益k的变化范围来绘制系统的根轨迹图。 r=rlocus(num,den,k) 或者r,k=rlocus(num,den) ：不在屏幕上直接绘出系统的根轨迹图，而根据开环增益变化矢量k ，返回闭环系统特征方程1k*num(s)/den(s)=0的根r，它有length(k)行，length(den)-1列，每行对应某个k值时的所有闭环极点。或者同时返回k和r。 若给出传递函数描述系统的分子项num为负，则利用rlocus函数绘制的是系统的零度根轨迹。（正反馈系统或非最小相位系统）例子clearnum=0.0001 0.0218 1.0436 9.3599;den=0.0006 0.0268 0.06365 6.2711;sys=tf(num,den);rlocus(sys)title(根轨迹图)xlabel(实轴)ylabel(虚轴)