控制系统工具箱简介

1、第六章第六章 控制系统工具箱简介控制系统工具箱简介 MATLAB工具箱功能十分丰富，它将不同领域、不工具箱功能十分丰富，它将不同领域、不同方向的研究者吸引到同方向的研究者吸引到MATLAB的编程环境中来，成为的编程环境中来，成为MATLAB的忠实用户。到目前为止，它大致有的忠实用户。到目前为止，它大致有30多个工多个工具箱，它们可分为两类：功能型工具箱和领域型工具箱。具箱，它们可分为两类：功能型工具箱和领域型工具箱。 本章主要内容：本章主要内容：MATLABMATLAB工具箱的简介工具箱的简介 LTILTI对象分析工具对象分析工具LTI Viewer的应用的应用LTILTI补偿设计器（补偿设计

2、器（SISO Tool）的使用）的使用一、一、MATLABMATLAB工具箱的简介工具箱的简介 功能型工具箱：主要用来扩充功能型工具箱：主要用来扩充MATLAB的符号计的符号计算功能、图形建模仿真功能、文字处理功能以及与硬件算功能、图形建模仿真功能、文字处理功能以及与硬件实时交互功能，可用于多种学科中；实时交互功能，可用于多种学科中； 领域型工具箱：是专业性很强的工具箱，如控制领域型工具箱：是专业性很强的工具箱，如控制系统工具箱、信号处理工具箱、神经网络工具箱等。系统工具箱、信号处理工具箱、神经网络工具箱等。 注意：注意：在每个工具箱中有一个在每个工具箱中有一个Contents文件，在文文件，

3、在文件中将该工具箱里的所有函数其作用功能一一列出，可件中将该工具箱里的所有函数其作用功能一一列出，可以在使用前先看此文件，找到要用的函数后，在命令空以在使用前先看此文件，找到要用的函数后，在命令空间里键入间里键入help 文件名，即可查到相应函数的调用格式。文件名，即可查到相应函数的调用格式。 二、控制系统工具箱使用二、控制系统工具箱使用 控制系统工具箱用于完成一般控制系统工程设计是，控制系统工具箱用于完成一般控制系统工程设计是，主要内容包括以下三个方面：主要内容包括以下三个方面： 模型建立：描述如何建立线性模型、模型连接，模型建立：描述如何建立线性模型、模型连接，确定模型特征，离散时间模型和

4、连续时间模型之间的转确定模型特征，离散时间模型和连续时间模型之间的转换，模型的降阶处理。换，模型的降阶处理。 模型分析：图形化用户界面（模型分析：图形化用户界面（GUI）的设计工）的设计工具具LTI Viewer，使得观察系统响应变得非常简单。，使得观察系统响应变得非常简单。 补偿设计：包括补偿设计：包括SISO设计工具（能够迅速完成补偿设计工具（能够迅速完成补偿设计的图形化设计工具）设计的图形化设计工具） 模型建立与数据访问模型建立与数据访问 系统支持四种系统支持四种LTI模型：模型：TF模型，模型，SS模型，模型，ZPK模型，模型，SIMULINK模型。可通过相应的工具模型。可通过相应的工

5、具箱函数和箱函数和SIMULINK仿真环境建立。仿真环境建立。 sys.num1 或或 n,d=tfdata(s,v) 线性系统演示线性系统演示LTIDEMOLTIDEMO 通过通过 ltidemo 分别分别执行模型建立、离散时执行模型建立、离散时间模型、访问模型数据、间模型、访问模型数据、模型连接、模型类型转模型连接、模型类型转换、连续离散转换等换、连续离散转换等演示。熟悉工具箱中函演示。熟悉工具箱中函数用法。数用法。 图形化的模型分析工具图形化的模型分析工具LTI ViewerLTI Viewer LTI Viewer 可以对系统进行阶跃响应、脉冲响应、可以对系统进行阶跃响应、脉冲响应、波

6、特图、奈奎斯特图等的分析，同时还可以直接从波特图、奈奎斯特图等的分析，同时还可以直接从SIMULINK环境下的结构图中指定输入输出点所产生环境下的结构图中指定输入输出点所产生的系统进行分析。的系统进行分析。 SISO SISO设计工具设计工具 在命令空间中输入在命令空间中输入sisotool既可进入既可进入SISO补补偿设计窗口，也可直接指定设计对象，调用形式偿设计窗口，也可直接指定设计对象，调用形式为为sisotool(sys)。 该工具允许使用该工具允许使用根轨迹、波特图、尼根轨迹、波特图、尼科尔斯图等手段进行科尔斯图等手段进行系统补偿设计。同时系统补偿设计。同时可对系统进行阶跃响可对系统进行阶跃响应等各种应等各种LTI分析。分析。 SISO SISO设计工具的使用设计工具的使用导入系统数