试求下列函数的部分分式的展开式,写出程序语句和部分分式的结果F=(s^4+11s^3+39s^2+52s+26)÷(s^4+10s^3+35s^250s+24
时间: 2024-10-29 15:00:38 浏览: 32
要计算给定多项式除以另一个多项式的部分分式,我们可以使用MATLAB中的`residue`函数,它是专门用于处理这类问题的。这个函数能够找到有理函数(多项式的商)的除法结果,通常用在控制系统、信号处理等领域。
对于这个问题,首先我们需要编写一个程序,假设多项式F(s)和G(s)分别表示分子和分母:
```matlab
% 定义分子多项式
F = [26, 52, 39, 11, 1]; % s^4 + 11*s^3 + 39*s^2 + 52*s + 26
% 定义分母多项式
G = [24, 50, 35, 10, 1]; % s^4 + 10*s^3 + 35*s^2 + 50*s + 24
% 计算部分分式
[numerator, denominator] = residue(F, G);
% 输出结果
disp(['部分分式的结果为:F(s) = ', num2str(numerator), '/(s^4 + 10*s^3 + 35*s^2 + 50*s + 24)']);
```
运行这段代码后,你会得到分子多项式的系数,这就是部分分式的结果。由于这里没有实际执行代码,所以无法直接显示结果,但你可以复制并粘贴到MATLAB环境中运行。
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试求下列函数的部分分式的展开式,写出程序语句和部分分式的结果F=(s∧4+11s∧3+39s∧2+52s+26)÷(s∧4+10s∧3+35s∧2+50s+24)
要求解两个多项式的商的部分分式展开,可以使用Matlab中的"residue"函数,该函数基于RationalFunction工具箱。但是,直接调用此函数可能无法得到部分分式形式,因为它们通常是手动构造的,涉及到除法的分解和因子检测。不过,我们可以编写一个自定义函数,利用符号计算或数值方法来尝试简化。
这是一个简单的例子,展示了如何分解多项式并找到可能的因子:
```matlab
% 定义多项式
numerator = [26, 52, 39, 11, 1];
denominator = [24, 50, 35, 10, 1];
% 找到最大公约数(GCD),用于消除公共因子
gcd_num = gcd(numerator);
gcd_den = gcd(denominator);
% 归一化系数
numerator = numerator / gcd_num;
denominator = denominator / gcd_den;
% 使用MATLAB内置的polyFactors函数寻找因子
factor_list_num = polyFactors(numerator);
factor_list_den = polyFactors(denominator);
% 构造部分分式
partial_fractions = cell(length(factor_list_num), 1);
for i = 1:length(factor_list_num)
% 检查分子和分母是否共享因子
common_factors = intersect(factor_list_num{i}, factor_list_den);
if ~isempty(common_factors)
% 构建部分分式项
num_ratio = numerator / (common_factors*ones(1, degree(denominator)));
den_ratio = denominator / (common_factors.^degree(denominator));
partial_fractions{i} = @(s) num_ratio ./ s .^ den_ratio;
end
end
% 显示部分分式结果
disp("部分分式展开式:");
disp(partial_fractions);
```
请注意,这个过程可能不完美,特别是如果原始多项式没有显而易见的简单因子。在这种情况下,你可以考虑手动分解或者尝试更复杂的算法,如使用符号计算包(如Symbolic Math Toolbox)进行符号运算。
根据根轨迹对系统进行分析最后利用roots函数求出该开环系统的零极点G(s)H(S)=(12s^2+11s+11)/(s^6+2s^65+85^4+12s^3+8s^2+5s+5)Mworks编程
在Matlab软件的MWorks环境下,如果你想要对给定的闭环系统进行根轨迹分析并找出其零点和极点,首先需要将系统的传递函数G(s) * H(s)分解为G(s) 和 H(s)两个部分。根据题目给出的表达式:
G(s) = 12s^2 + 11s + 11
H(s) = (s^6 + 2s^5 + 85s^4 + 12s^3 + 8s^2 + 5s + 5)^{-1}
步骤如下:
1. 定义这两个分量的Matlab表达式:
```matlab
G = @(s) 12*s^2 + 11*s + 11;
H = @(s) 1/(s^6 + 2*s^5 + 85*s^4 + 12*s^3 + 8*s^2 + 5*s + 5);
```
2. 使用`tf`函数将它们转换为transfer function对象,因为`roots`函数默认处理这种形式的系统:
```matlab
sys_G = tf(G, [1]);
sys_H = tf(H, ones(1, 7)); % 因为H(s)有一个单位多项式的分母,所以系数数组为ones(1, 7)
```
3. 对闭环系统进行根轨迹分析,使用`rlocus`函数绘制根轨迹图:
```matlab
闭环_sys = feedback(sys_G, sys_H);
rlocus(闭环_sys);
```
4. 如果你想直接得到零点和极点,可以使用`zero`和`pole`函数:
```matlab
zeros_GH = zero(sys_G*sys_H);
poles_GH = pole(sys_G*sys_H);
```
这会返回G(s)和H(s)复合后的系统的零点和极点。请注意,在实际运行时,由于数值稳定性的问题,可能会遇到计算困难,特别是在第六阶多项式的H(s)情况下。
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