Matlab控制工具箱

1、盛年不重來，一日難再晨。及時宜自勉，歲月不待人。盛年不重來，一日難再晨。及時宜自勉，歲月不待人。Matlab控制工具箱的應用基于MatlabR2010a(7.10.0)1.線性時不變系統(tǒng)瀏覽器LTIViewer在Matlab的commandWindow中，建立LTI對象，之后使用LTIViewer可以繪制LTI對象的單位階躍響應曲線（Step）、單位脈沖響應曲線（Impulse）、波特圖（Bode）、零輸入響應（InitialCondition）、波特圖幅值圖（BodeMagnitude） 、 奈奎斯特圖（Nyquist）、 尼科爾斯圖（Nichols）、 奇異值分析（SingularValu

2、e）以及零極點圖（Pole/Zero）等。注意：必須是線性時不變系統(tǒng)，對非線性系統(tǒng)需進行線性近似;LTI對象有三種：tf對象（傳遞函數(shù)模型）、zpk對象（零極點模型）、ss對象（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commandWindow中輸入ltiview,彈出LTIViewer界面如下:卑微加蜓蟻緊鼬狀象2)在Matlab的command

3、Window中輸入LTI對象模型；3)在LTI對話框中，將在workspace中的LTI對象模型導入:4)之后進行分析，點擊鼠標右鍵，可選擇生成的各種曲線:工FI1=SeietrihciynenitiohHfcrtil值E&tVLILIVVJIUp： trl+tTEipafl.Eipafl.C2JCBDOTL.I ISOSOI ISQTSQTPrePre iTiT r.cagr.cagPie*S*iTirPrint.Print. .Cti-l+PCti-l+PPrintt*figrre口”*CULtIfStepRitpcnsfStepRitpcnsfJ.12S04TlTE(9SGI守i

4、FtIhRtnrnprirr每種曲線，可快速獲得系統(tǒng)響應信息:niTSteffiaiTSteffiaIrnstlse-Eareraftif：.LinearationI IXLLXLLt.ialLnnt.ialLnnJIJIt tJ JJTI1口2IhrnilLIhrnilLZT1stst0ricrolsPolsPols77LIIViewer3一+匚與iitHelpOSBull明rrMtrtifs.Enrniti；dfbind就丁上Luw.日煲7yfl57yfl55yHM5yHM- -heroofeheroofeireires&l的小amnthnth總LFiVemver.FiFi4 4打

5、lir.lir.5）設置：通過FileToolboxPreferences或EditViewerPreferences可進行LTIViewer圖形窗口的設置；在系統(tǒng)響應曲線繪制窗口中單擊鼠標右鍵，選擇彈出菜單中的Propertise可針對某一曲線進行設置；通過EidtPlotConfigurations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ToolsControlDesignLinearAnalysis,可對非線性系統(tǒng)進行線性分析。在利用Simulink對系統(tǒng)進行線性分析時，會同時調(diào)出LTIViewer。2.單變量系統(tǒng)設計工具SISOTool

6、在SISO設計器中， 用戶可以同時使用根軌跡圖與波特圖,節(jié)的零點、極點及增益等進行SISO線性系統(tǒng)設計。通過修改線性系統(tǒng)相關環(huán)1)在commandwindow中，輸入G=tf(5.195,0.001275,0.075,1);2)在sisotool工具中選擇G,如下：舉例:3）類似的方式可以選擇H;對F、C函數(shù)同樣如此，不過F、C函數(shù)有另外的操作方式，如下：5）采用AnalysisPlots做進一步的分析；這一步并非必須的，不過要進行更深入的分析時很方便。6）如果控制環(huán)參數(shù)已初步確定，需在Simulink中進行仿真分析，進一步對控制環(huán)參數(shù):Aidla:=1riri|I-ELITA*!1!1! r

7、rikl+*rrikl+*七1-9i3.1-9i3.4）點擊如下命令，即可得到相應曲線:進行驗證，以保證系統(tǒng)設計的正確性。Simulink模型可以通過SISOToo直接生成，見下圖：7）SISOToo真他命令ControlArchitecture:這是選擇SISOii型的；LoopConfiguration：對于多環(huán)反饋系統(tǒng)（其實SISOTool!給的六個模型，也就只有單環(huán)和雙環(huán)而已），可以設置將外環(huán)反饋開環(huán)運行；對于單環(huán)的系統(tǒng)無作用。SystemData設置函數(shù)模型；SampleTimeConversion設置采樣時間，通常不需要特別設置；Compensatoredit：補償裝置參數(shù)調(diào)整；graphicaltuning:圖形調(diào)整，顯示哪些圖形；可以通過SelectNewOpen