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文档简介
1、MATLAB SISOTOOL 工具箱简介SISOTOOL工具箱简介Matlab的Control System工具箱提供了单输入单输出系统补偿器的设计工具Sisotool。Sisotool是Single Input Single Output Toolbox的缩写，它是Matlab的Control System工具箱的子工具箱。Sisotool工具箱能够利用根轨迹图或开环系统的Bode图，通过修改线性系统零点、极点以及增益等传统设计方法实现系统控制器的设计。在设计控制器时还可以设计相关的约束条件，例如阻尼比、自然频率、超调量、幅值裕度和相位裕度等，设计后还可以显示校正后闭环系统的阶跃响应和闭环
2、系统的频率特性等。SISOTOOL工具的使用方法在Matlab命令窗口中输入sisotool工具箱即可启用例子1有一电液伺服机构的传递函数为240000000( )(250)(4090000)G ss sss用上述的电液伺服机构可以构成闭环位置伺服系统，如图1所示，设计控制器C使该系统的单位阶跃响应满足下列条件1、调整时间 2、超调量5%PM 0.05sts图1SISOTOOL工具的使用方法图2SISOTOOL工具的使用方法点击“File”“Import”导入系统GSISOTOOL工具的使用方法设置约束条件，在“Edit” Root Locus Design Constrants New分别设
3、置设置“ Setting Time”为0.05“Percent Overshoot”为5。SISOTOOL工具的使用方法调整控制器的增益设计控制器，使得闭环极点放在所需的位置，为了满足调整时间和超调量的要求，系统的闭环主导极点应位于淡粗线所围成的区域内，在靠近虚轴的复数开环极点的左侧加入一对共轭复零点，同时在淡粗线所围成的区域内的附近添加一对共轭复极点。拖动加入的零点和极点来调整控制器的零点和极点的位置，拖动任一方块来调整增益的值，使得系统新的闭环主导极点落在淡粗线所围成的区域内。SISOTOOL工具的使用方法例子2图2-1 俯仰通道稳定控制系统方框图220000(23)( )(50)sC ss s0.18I 设计总结利用SISOTOOL工具箱方便地设计出经典控制系统，但是控制器零极点的选择仍需要不断试凑，直到基本满足性能要求。因此在设计过程中，必须注意以下规律：有意识地在系统中加入适当的零点，以抵消对动态过程影响较大的不利极点，使系统的动态过程获得改善。要正确配置闭环主导极点的位置。把系统的设计要求表示成希望极点的区域。通过加入适当的零点和极点，使得系统的闭环主导极点落在希望的区域。
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