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用matlab进行部分分式展开的基本方法,matlab展开式命令

时间:2023-05-06 10:51:39 阅读:226774 作者:4699

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为了方便LAPLACE反变换,先对F(s)进行部分分式展开。根据F(s)分为具有不同极点的部分分式展开和具有多重极点的部分分式展开。分别讨论。

    不同极点的部分分式展开

     F(s)=B(s)/A(s)=num/den=(b0*s^n+b1*s^(n-1)+...+bn)/(s^n+a1*s^(n-1)+...an)

   在matlab行向量中,num和den分别表示传递函数分子和分母的系数

   num=[b0 b1 ...bn]

   den=[a0 a1 ...an]

将求出F(s)部分展开式的留数,级点,余项r,p,k

B(s)/A(s)=r(1)/(s-p(1))+r(2)/(s-p(2))+...+r(n)/(s-p(n))+k(s)

例:

 B(s)/A(s)=

   2 s^3 + 5 s^2 + 3 s + 6
   -----------------------
    s^3 + 6 s^2 + 11 s + 6

 

num=[2 5 3 6]

den=[1 6 11 6]

[r,p,k]=residue(num,den)

检查:

[num,den]=residue(r,p,k)

printsys(num,den,'s')

   多重极点部分分式展开:

  r(j)/(s-p(j))+r(j+1)/(s-p(j+1))^2+...r(j+m-1)/(s-p(j))^m

例:

      s^2 + 2 s + 3
   ---------------------
   s^3 + 3 s^2 + 3 s + 1

 

num=[1 2 3]

den=[1 3 3 1]

[r,p,k]=residue(num,den)

 

 

检查:

[num,den]=residue(r,p,k)

printsys(num,den,'s')

 

用MATLAB求F(s)的零点,极点,增益

[z,p,K]=tf2zp(num,den)

z零点,p极点,K增益

            4 s^2 + 16 s + 12
   -----------------------------------
       s^4 + 12 s^3 + 44 s^2 + 48 s

 

num=[0 0 4 16 12]

den=[1 12 44 48 0]

[z,p,K]=tf2zp(num,den)

 

反推:

[num,den]=zp2tf(z,p,K)

printsys(num,den,'s')

 

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