MATLAB进行计算机仿真：从连续到离散，系统串并联分析

"计算机仿真复习" 计算机仿真是一种模拟真实系统行为的技术，它在计算机科学和工程领域中广泛应用，特别是在控制系统的分析和设计中。本资料主要涵盖了计算机仿真中的几个关键概念和MATLAB操作。 首先，状态空间表达式是控制系统理论中的基本工具。在MATLAB中，可以通过`tf2ss`函数将传递函数转换为状态空间形式。例如，给定传递函数的分子和分母，`num`和`den`，`tf2ss(num, den)`会返回系统矩阵`A`, `B`, `C`, 和 `D`，分别代表状态矩阵、输入矩阵、输出矩阵和输入-输出关系矩阵。在这个例子中，传递函数转换后得到的状态空间模型显示了系统的动态特性。 接着，离散化是将连续时间系统转换为离散时间系统的过程，这对于数字控制系统的实现至关重要。在MATLAB中，`zp2ss`函数用于将零极点增益（ZPK）表示的系统转换为状态空间形式。当给定采样周期`T=0.1`时，可以进行离散化，该例子中展示了如何进行这个转换。 对于具有多个子系统的系统，可以分析它们的串联和并联连接。MATLAB提供了`series`和`parallel`函数来计算子系统的串联和并联传递函数。串联连接意味着输入信号依次通过每个子系统，而并联连接则是子系统输出的合成。在给定的MATLAB代码中，通过这两个函数计算了两个子系统的串联和并联传递函数。 此外，Simulink作为MATLAB的一个图形化仿真工具，可以直观地构建和仿真复杂系统。通过建立子系统的块图，可以实现上述的串联和并联连接，并与MATLAB代码的结果进行对比，验证模型的正确性。 最后，系统传递函数的计算通常涉及多个子系统的反馈连接。MATLAB的`feedback`函数用于处理这种反馈结构。给定系统的前向路径和反馈路径的传递函数，它可以计算整个系统的传递函数。在示例中，通过`series`和`feedback`函数组合了多个子系统，最终得到了整个系统的传递函数。 这份复习资料涵盖了计算机仿真的核心概念，包括状态空间模型、离散化、子系统操作以及系统反馈，这些都是理解和设计控制系统的基础。通过MATLAB编程和Simulink仿真，可以更深入地理解这些概念，并应用于实际问题的解决。