Matlab控制工具箱

1、Matlab控制工具箱的應(yīng)用基于Matlab R2010a(7.10.0)1. 線性時(shí)不變系統(tǒng)瀏覽器LTI Viewer在Matlab的command Window中，建立LTI對(duì)象，之后使用LTI Viewer可以繪制LTI對(duì)象的單位階躍響應(yīng)曲線（Step）、單位脈沖響應(yīng)曲線（Impulse）、波特圖（Bode）、零輸入響應(yīng)（Initial Condition）、波特圖幅值圖（Bode Magnitude）、奈奎斯特圖（Nyquist）、尼科爾斯圖（Nichols）、奇異值分析（Singular Value）以及零極點(diǎn)圖（Pole/Zero）等。注意：必須是線性時(shí)不變系統(tǒng)，對(duì)非線性系統(tǒng)需進(jìn)行

2、線性近似；LTI對(duì)象有三種：tf對(duì)象（傳遞函數(shù)模型）、zpk對(duì)象（零極點(diǎn)模型）、ss對(duì)象（狀態(tài)空間模型），命令如下：連續(xù)系統(tǒng)離散系統(tǒng)傳遞函數(shù)模型Sys=tf(num,den)Sys=tf(num,den,TS)零極點(diǎn)模型Sys=zpk(z,p,k)Sys=zpk(z,p,k,TS)狀態(tài)空間模型Sys=ss(A,B,C,D)Sys=ss(A,B,C,D,TS)1) 在Matlab的command Window中輸入“l(fā)tiview”，彈出LTI Viewer界面如下：2) 在Matlab的command Window中輸入LTI對(duì)象模型；3) 在LTI對(duì)話框中，將在workspace中的LTI對(duì)

3、象模型導(dǎo)入：4) 之后進(jìn)行分析，點(diǎn)擊鼠標(biāo)右鍵，可選擇生成的各種曲線：每種曲線，可快速獲得系統(tǒng)響應(yīng)信息：5) 設(shè)置：通過(guò)FileToolbox Preferences或EditViewer Preferences可進(jìn)行LTI Viewer圖形窗口的設(shè)置；在系統(tǒng)響應(yīng)曲線繪制窗口中單擊鼠標(biāo)右鍵，選擇彈出菜單中的Propertise可針對(duì)某一曲線進(jìn)行設(shè)置；通過(guò)EidtPlot Configurations可改變曲線繪制布局；6) 非線性系統(tǒng)的線性近似：利用Simulink系統(tǒng)模型窗口中的菜單命令ToolsControl DesignLinear Analysis，可對(duì)非線性系統(tǒng)進(jìn)行線性分析。在利用Si

4、mulink對(duì)系統(tǒng)進(jìn)行線性分析時(shí)，會(huì)同時(shí)調(diào)出LTI Viewer。2. 單變量系統(tǒng)設(shè)計(jì)工具SISO Tool在SISO設(shè)計(jì)器中，用戶可以同時(shí)使用根軌跡圖與波特圖，通過(guò)修改線性系統(tǒng)相關(guān)環(huán)節(jié)的零點(diǎn)、極點(diǎn)及增益等進(jìn)行SISO線性系統(tǒng)設(shè)計(jì)。舉例：1) 在command window中，輸入G=tf（5.195,0.001275,0.075,1）; 2) 在sisotool工具中選擇G，如下：3) 類(lèi)似的方式可以選擇H；對(duì)F、C函數(shù)同樣如此，不過(guò)F、C函數(shù)有另外的操作方式，如下：4) 點(diǎn)擊如下命令，即可得到相應(yīng)曲線：5) 采用Analysis Plots做進(jìn)一步的分析；這一步并非必須的，不過(guò)要進(jìn)行更深入

5、的分析時(shí)很方便。6) 如果控制環(huán)參數(shù)已初步確定，需在Simulink中進(jìn)行仿真分析，進(jìn)一步對(duì)控制環(huán)參數(shù)進(jìn)行驗(yàn)證，以保證系統(tǒng)設(shè)計(jì)的正確性。Simulink模型可以通過(guò)SISO Tool直接生成，見(jiàn)下圖：7) SISO Tool其他命令Control Architecture：這是選擇SISO模型的；Loop Configuration：對(duì)于多環(huán)反饋系統(tǒng)（其實(shí)SISO Tool里給的六個(gè)模型，也就只有單環(huán)和雙環(huán)而已），可以設(shè)置將外環(huán)反饋開(kāi)環(huán)運(yùn)行；對(duì)于單環(huán)的系統(tǒng)無(wú)作用。System Data：設(shè)置函數(shù)模型；Sample Time Conversion：設(shè)置采樣時(shí)間，通常不需要特別設(shè)置；Compensator edit：補(bǔ)償裝置參數(shù)調(diào)整；graphical tuning：圖形調(diào)整，顯示哪些圖形；可以通過(guò)Select New Open/Closed Loop to Tune，得到對(duì)各種干擾信號(hào)的抑制能力的圖形。Automated Tuning：自動(dòng)設(shè)計(jì)補(bǔ)償裝置在生成的圖形中，可以