零極點增益模型實際上是傳遞函數(shù)的另一種表現(xiàn)形式,其原理是分別對源系統(tǒng)傳遞函數(shù)的分子、分母進行因式分解處理,以獲得系統(tǒng)零點和幾點的表示形式。
式中,k為系統(tǒng)增益;zi(i = 1,2,3,...,m)為分子多項式的根,稱為系統(tǒng)的零點;pj(j = 1,2,...,n)是分母多項式的根,稱為系統(tǒng)的極點。
傳遞函數(shù)的分母多項式就是它的特征多項式,它等于零的方程就是傳遞函數(shù)的特征方程,特征方程的根也就是傳遞函數(shù)的極點。傳遞函數(shù)的極點決定了所描述系統(tǒng)的自由運動狀態(tài);零點影響系統(tǒng)各模態(tài)在系統(tǒng)響應(yīng)中的比重。
零點增益模型的命令格式如下:
ZPG = zpk(z, p, k)
其中ZPG是建立的零極點增益模型;z、p、k分別是系統(tǒng)的零點向量、極點向量和增益。
例:利用Baltamulink建立系統(tǒng)
G(s) = 18(s + 2) / (s + 0.4)(s + 15)(s + 25)
的零點增益模型,進行系統(tǒng)仿真。
將上面零點增益模型進行轉(zhuǎn)換得到模型的傳遞函數(shù)如下:
G(s) = 18(s + 2)/(s^3 + 40.4s^2 + 391s + 150)
根據(jù)該傳遞函數(shù)模型,在北太真元建立模型如下圖所示:
設(shè)置仿真參數(shù):
仿真時長:20s;步長0.01s;求解器:ode4
得到的仿真結(jié)果,如下圖所示: