Automatic Control Systems, 9th Edition配套答案

根据提供的文件内容，我们可以从中提取与《Automatic Control Systems, 9th Edition》（自动控制系统第九版）配套答案集相关的一些知识点。本部分将专注于内容中提及的系统极点与零点的概念，以及MATLAB在控制系统分析中的应用。 讨论的是系统极点（Poles）和零点（Zeros）的概念。极点是系统的传递函数分母多项式中s的值，当s趋向于极点值时，系统传递函数趋于无穷大。零点是传递函数分子多项式中的s的值，当s趋向于零点值时，系统传递函数为零。一个系统极点和零点的位置会直接影响系统的稳定性和响应特性。例如，在文件内容中提到的多项式s^3+3s^2+2s，其极点为s=0, -1, -1。根据极点位置的不同，系统可能表现出不同的动态行为。 在控制系统中，系统极点和零点的分析对于理解系统的稳定性和性能是关键的。系统稳定要求所有极点必须位于左半s平面（实部为负）。此外，极点和零点在复平面上的位置关系，例如共同抵消（如果一个极点和一个零点的s值相同，它们会在系统中相互抵消），会决定系统的频率响应特性。例如，在文件内容中指出的极点和零点在s=-1处相互抵消，即意味着在s=-1处的动态特性不会对系统整体动态特性产生影响。 文件内容还涉及使用MATLAB软件来分析控制系统。MATLAB是数学计算和仿真领域中广泛应用的工具，特别适用于控制系统分析。在文件中，作者提供了具体的MATLAB代码片段，说明了如何使用MATLAB命令来生成和分析控制系统的传递函数。例如，使用MATLAB的`tf`命令可以创建传递函数模型，`pole`和`zero`函数可以分别用来计算系统传递函数的极点和零点。 在自动控制系统分析中，MATLAB提供的函数能对系统性能进行各种分析，如稳定性分析、根轨迹分析、频率响应分析等。在文件中出现的`clear all;`命令用于清除MATLAB工作空间中的所有变量，为新的计算或分析做准备。`tf`函数则用于创建传递函数模型，其形式通常为分子多项式与分母多项式的比值。此外，使用MATLAB进行控制系统设计时，有时会用到Padé近似方法，这是一种数学方法，用于将复杂的指数函数逼近为有理函数形式，以便在控制系统分析和仿真中使用。 文件内容提及了使用MATLAB的Pade函数，这用于对指数函数进行Padé近似。近似在控制系统的模拟和分析中很重要，尤其是在处理指数项时，因为它们通常难以直接在计算机上模拟。Padé近似通过有限项多项式提供了一种有效的方法来逼近指数函数的行为，使之适用于数字计算机的计算。 文件内容为我们提供了极点和零点在控制系统中的作用，以及如何运用MATLAB工具进行控制系统分析和仿真的宝贵信息。这些知识点对于学习和掌握自动控制系统的基本理论和实践技能至关重要。