matlab画出H(s)=2*(s^2+4)/s*(s+2)*(s^2+1)的零极点分布图
时间: 2024-05-04 12:22:00 浏览: 37
可以使用MATLAB中的`pzmap`函数来画出H(s)的零极点分布图。
下面是MATLAB代码示例:
```matlab
% 定义 H(s)
num = [2, 0, 8];
den = [1, 3, 2, 0, 1];
H = tf(num, den);
% 绘制零极点图
figure;
pzmap(H);
title('H(s)的零极点分布图');
```
运行代码后,将会弹出一个画布,上面显示了H(s)的零极点分布图。
相关问题
运用MATLAB对G(s)=((2*s^2 + 3*s + 5)/(s^3 + 2*s^2 + 4*s + 6))进行拉氏反变换
首先,将G(s)进行部分分式分解:
G(s) = ((2*s^2 + 3*s + 5)/(s^3 + 2*s^2 + 4*s + 6))
= A/(s + 1) + (Bs + C)/(s^2 + 2s + 3)
其中,A、B、C为待求系数。
通过通分得到:
G(s) = (A*(s^2 + 2s + 3) + (Bs + C)*(s + 1))/(s^3 + 2*s^2 + 4*s + 6)
令 s = -1,得到:
2A = 2
解得 A = 1。
令 s = 0 和 s = -2,得到:
3B + C = 5
-2B + C = 3
解得 B = -1,C = 2。
因此,G(s)可以表示为:
G(s) = 1/(s + 1) - (s - 2)/(s^2 + 2s + 3)
接下来,需要对第二项进行拉氏反变换。
设 H(s) = (s - 2)/(s^2 + 2s + 3),则有:
H(s) = (s + 1 - 3)/(s^2 + 2s + 3)
= (s + 1)/(s^2 + 2s + 3) - 3/(s^2 + 2s + 3)
对于第一项,通过查表或公式可以得到其拉氏反变换为:
L^-1{(s + 1)/(s^2 + 2s + 3)} = e^(-t)*sin(t)
对于第二项,进行配方法,令:
s^2 + 2s + 3 = (s + 1)^2 + 2
则有:
H(s) = (s - 2)/((s + 1)^2 + 2)
= (s + 1 - 3)/((s + 1)^2 + 2)
= (s + 1)/((s + 1)^2 + 2) - 3/((s + 1)^2 + 2)
通过查表或公式可以得到:
L^-1{(s + 1)/((s + 1)^2 + 2)} = e^(-t)*cos(sqrt(2)*t)/sqrt(2)
L^-1{(3/((s + 1)^2 + 2))} = 3*e^(-t)*sin(sqrt(2)*t)/sqrt(2)
因此,G(s)的拉氏反变换为:
L^-1{G(s)} = L^-1{1/(s + 1)} - L^-1{(s - 2)/(s^2 + 2s + 3)}
= e^(-t)*sin(t) - (e^(-t)*cos(sqrt(2)*t)/sqrt(2) - 3*e^(-t)*sin(sqrt(2)*t)/sqrt(2))
clc,clear w=2.2143 %波浪频率 M=4866 %浮子质量 m=2433 %振子质量 k=80000 %弹簧刚度 l=0.5 %弹簧原长 b=167.8395 %垂荡兴波阻尼系数 rho=1025 %海水密度 g=9.8 %重力加速度 f=4890 %垂荡激励力振幅 R=1 %浮子半径 S=pi*R^2 %浮子投影底面积 mm=1165.992 %垂荡附加质量 h=0.8 %圆锥的高 F0=rho*g*(1/3*pi*R^2*h); %圆锥部分所受浮力 d=((m+M)*g-F0)/(rho*g*S); %平衡状态下圆柱部分浸水深度 x0=m*g/k; %弹簧初始压缩量 f1=-w^2*A*(M-mm)*cos(w*t+phi2)-f*cos(w*t)+M*g+k*x0-2*A*k*sin(w*t+(phi1+phi2)/2)*sin(phi2-phi1)-b*w*A*sin(w*t+phi2)-2*beta*w*A*cos(w*t+(phi1+phi2)/2)*sin((phi2-phi1)/2)-F0-rho*g*S*d+A*rho*g*S*A*cos(w*t+phi2); f2=k*x0-2*A*k*sin(w*t+(phi1+phi2)/2)*sin(phi2-phi1)-m*g-2*beta*w*A*cos(w*t+(phi1+phi2)/2)*sin((phi2-phi1)/2)+m*w^2*A*cos(w*t+phi1); f3=t-100; t>100; beta>0&beta<10000 P=2*beta*w^2*A^2*(sin((phi1-phi2)/2))^2;求利用matlab编程求P的最大值
根据给出的代码,我们可以看到 `P` 是一个与变量 `A`、`phi1` 和 `phi2` 相关的函数。为了求解 `P` 的最大值,我们可以使用 MATLAB 的优化工具箱中的函数 fmincon。
以下是使用 MATLAB 编程求解 `P` 的最大值的代码示例:
```matlab
% 定义目标函数
f = @(x) -2*x(1)^2*x(2)^2*(sin((x(3)-x(4))/2))^2;
% 定义约束条件
nonlcon = @(x) deal([], [x(2)-10000; x(2); x(3); x(4)]);
% 定义初始点
x0 = [1; 1; 1; 1];
% 定义变量的上下界
lb = [0; -Inf; -Inf; -Inf];
ub = [Inf; Inf; Inf; Inf];
% 使用 fmincon 函数求解最大值问题
options = optimoptions('fmincon', 'Display', 'iter');
[x_opt, f_opt] = fmincon(f, x0, [], [], [], [], lb, ub, nonlcon, options);
% 输出结果
fprintf('Optimal solution:\n');
fprintf('A = %.4f\n', x_opt(1));
fprintf('phi1 = %.4f\n', x_opt(2));
fprintf('phi2 = %.4f\n', x_opt(3));
fprintf('Maximum value of P: %.4f\n', -f_opt);
```
在上述代码中,我们定义了目标函数 `f` 和约束条件 `nonlcon`。初始点 `x0` 和变量的上下界 `lb` 和 `ub` 需要根据实际情况进行设置。然后,使用 `fmincon` 函数求解最大值问题,并输出结果。
希望这可以帮助到你!
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