matlab sisotool講解

1、MATLAB SISOTOOL 工具箱簡介SISOTOOL工具箱簡介Matlab的Control System工具箱提供了單輸入單輸出系統(tǒng)補償器的設(shè)計工具Sisotool。Sisotool是Single Input Single Output Toolbox的縮寫，它是Matlab的Control System工具箱的子工具箱。Sisotool工具箱能夠利用根軌跡圖或開環(huán)系統(tǒng)的Bode圖，通過修改線性系統(tǒng)零點、極點以及增益等傳統(tǒng)設(shè)計方法實現(xiàn)系統(tǒng)控制器的設(shè)計。在設(shè)計控制器時還可以設(shè)計相關(guān)的約束條件，例如阻尼比、自然頻率、超調(diào)量、幅值裕度和相位裕度等，設(shè)計后還可以顯示校正后閉環(huán)系統(tǒng)的階躍響應(yīng)和閉環(huán)

2、系統(tǒng)的頻率特性等。SISOTOOL工具的使用方法在Matlab命令窗口中輸入sisotool工具箱即可啟用例子1有一電液伺服機構(gòu)的傳遞函數(shù)為240000000( )(250)(4090000)G ss sss用上述的電液伺服機構(gòu)可以構(gòu)成閉環(huán)位置伺服系統(tǒng)，如圖1所示，設(shè)計控制器C使該系統(tǒng)的單位階躍響應(yīng)滿足下列條件1、調(diào)整時間 2、超調(diào)量5%PM 0.05sts圖1SISOTOOL工具的使用方法圖2SISOTOOL工具的使用方法點擊“File”“Import”導(dǎo)入系統(tǒng)GSISOTOOL工具的使用方法設(shè)置約束條件，在“Edit” Root Locus Design Constrants New分別設(shè)

3、置設(shè)置“ Setting Time”為0.05“Percent Overshoot”為5。SISOTOOL工具的使用方法調(diào)整控制器的增益設(shè)計控制器，使得閉環(huán)極點放在所需的位置，為了滿足調(diào)整時間和超調(diào)量的要求，系統(tǒng)的閉環(huán)主導(dǎo)極點應(yīng)位于淡粗線所圍成的區(qū)域內(nèi)，在靠近虛軸的復(fù)數(shù)開環(huán)極點的左側(cè)加入一對共軛復(fù)零點，同時在淡粗線所圍成的區(qū)域內(nèi)的附近添加一對共軛復(fù)極點。拖動加入的零點和極點來調(diào)整控制器的零點和極點的位置，拖動任一方塊來調(diào)整增益的值，使得系統(tǒng)新的閉環(huán)主導(dǎo)極點落在淡粗線所圍成的區(qū)域內(nèi)。SISOTOOL工具的使用方法例子2圖2-1 俯仰通道穩(wěn)定控制系統(tǒng)方框圖220000(23)( )(50)sC ss s0.18I 設(shè)計總結(jié)利用SISOTOOL工具箱方便地設(shè)計出經(jīng)典控制系統(tǒng)，但是控制器零極點的選擇仍需要不斷試湊，直到基本滿足性能要求。因此在設(shè)計過程中，必須注意以下規(guī)律：有意識地在系統(tǒng)中加入適當?shù)牧泓c，以抵消對動態(tài)過程影響較大的不利極點，使系統(tǒng)的動態(tài)過程獲得改善。要正確配置閉環(huán)主導(dǎo)極點的位置。把系統(tǒng)的設(shè)計要求表示成希望極點的區(qū)域。通過加入適當?shù)牧泓c和極點，使得系統(tǒng)的閉環(huán)主導(dǎo)極點落在希望的區(qū)域。