控制系统工具箱

设计和分析控制系统

控制系统工具箱™提供算法和应用程序用于系统性分析,设计和调整线性控制系统。你可以指定你的系统的传递函数,状态空间,零极点增益或频率响应模型。应用程序和功能,如阶跃响应图和波特图,让你分析和时域和频域可视化系统的行为。

您可以调整补偿器参数使用交互式技术,如波德环整形和根轨迹方法。工具箱自动调整SISO和MIMO补偿器,包括PID控制器。补偿器可以包括跨越多个反馈回路的多个可调块。您可以调优增益调度控制器并指定多个调优目标,例如参考跟踪、干扰抑制和稳定裕度。您可以通过验证上升时间、超调、稳定时间、增益和相位裕度以及其他要求来验证设计。

开始:

线性模型

使用传递函数、状态空间和其他表示来创建控制系统的线性模型。离散化模型。通过降低模型的顺序来简化模型。

传递函数和状态空间模型

使用传递函数或状态空间表示创建线性定常系统模型。操纵PID控制器和频率响应数据。建模SISO或MIMO,连续或离散的系统。通过串联、并行或反馈的方式连接基本模型来构建复杂的框图。

离散型

使用命令行功能和互动直播编辑任务重新取样动态系统模型和连续时间和离散时间域之间的转换模型。使用零阶保持,双线性(塔斯廷),零极点匹配,以及其它速率变换方法。

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模型降阶

使用型号减速机的应用程序,现场编辑任务,或命令行功能的交互减少植物或控制器模型为了同时保留对您的应用程序的重要动力。用平衡截断,零极点简化,或模式选择技术。

线性分析

可视化系统在时域和频域的行为。计算系统特性,如上升时间、超调时间和建立时间。分析系统的稳定性。

时域和频域分析

使用Linear System Analyzer app,通过阶跃响应、脉冲响应、Bode、Nichols、Nyquist、奇异值和零极图,查看和比较多个模型的时间和频率响应。检查诸如上升时间、沉降时间和最大超调量等特性。

稳定性分析

计算增益裕度,相位裕度,和交叉频率。用图形和数字方法检查动态系统的极点和零点位置。计算线性模型各极点的阻尼比、固有频率和时间常数。

计算增益裕度、相位裕度和交叉频率。

被动性和扇区界限

计算被动线性时不变系统的各种措施。分析被动和任意圆锥部门界限系统。

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PID控制

调整PID控制器增益使用自动和交互调整工具。

PID调优

使用PID调谐器的应用程序,现场编辑任务,或命令行功能来自动调整PID控制器收益平衡性能和稳健性。指定调谐的参数,如所需的响应时间和相位裕量。调连续或离散的PID控制器。

植物动态的交互估计

创建从所测量的输入输出直接在使用系统辨识工具箱™的PID调谐器的应用程序数据的工厂模型。另外,使用Live编辑器来识别装置动态和调整PID控制器。

二自由度PID控制

调两度的自由度(2- DOF)的PID控制器。使用2-DOF PID控制器,而不是1自由度PID控制器来实现更好的抗干扰能力,而不在设定值跟踪过冲的显著上升。

调谐二自由度PID控制器(实线),并将其与在PID调谐器的应用程序1-DOF PID控制器(虚线)进行比较

补偿器的设计

交互设计和分析控制系统。

用根轨迹和波德图进行交互设计

使用控制系统设计师app交互设计和分析SISO控制系统。图形化地调优通用控制组件,如pid,领先/滞后网络,和陷波滤波器使用根轨迹,波德图和尼科尔斯图表。

闭环响应监控

使用step response、Nyquist和在优化控制器时动态更新的其他图形可视化闭环和开环响应。指定和评估时域和频域设计要求,如上升时间、最大超调、增益裕度和相位裕度。

多回路的设计

调控制器,由多个SISO回路。关闭SISO依次循环,可视化环的相互作用,以及迭代地调节每个循环以优化整体性能。

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自动调节

自动调节控制系统,以满足高层次的设计要求。

SISO和MIMO循环

使用Control System Tuner应用程序或命令行函数来建模和调优SISO或MIMO控制系统架构,使用简单的可调元素,如增益、PID控制器或低阶过滤器。在多回路控制系统中联合调优几个回路。

时域和频域目标

指定和可视化调谐的要求,如跟踪性能,扰动抑制,噪声放大,闭环极点位置,并稳定裕度。自动调节控制器参数,以满足必须具备的要求(设计限制),并以最好地满足剩余的需求(目标)。

针对一组工厂模型进行调优

设计一种控制器,它能抗因参数变化、操作条件变化和传感器或执行器故障而引起的植物动力学变化。

设计一个控制器,具有较强的抗植物参数变化。

增益调

为非线性或时变对象设计和调整增益计划控制器。

在Simulink增益控制器计划万博1manbetx

模拟增益计划控制系统在Simulink万博1manbetx®采用变PID控制器、变传递函数、变陷波器、变低通滤波器等模块。

在Simulink中建模增益调度控制器的库。万博1manbetx

增益调整面

自动调整增益表面系数,以满足整个系统运行包络线的性能要求,并实现工作点之间的平稳过渡。指定随操作条件而变化的要求。在设计的整个操作范围内验证调优结果。

状态估计和LQG设计

使用状态空间控制设计方法,如LQG / LQR和极点配置的算法。设计观察员,包括线性和非线性卡尔曼滤波器。

LQR/LQG和极点放置

设计连续和离散的线性二次调节器(LQR)和线性二次高斯调节器(LQG)。计算反馈增益矩阵,将闭环极点放置在所需位置。

卡尔曼滤波器

设计和模拟线性稳态和时变卡尔曼滤波器。生成C / C ++使用MATLAB编码器™和Simulink编码器™这些过滤器的代码。万博1manbetx

非线性状态估计

估计状态的非线性系统使用扩展卡尔曼滤波器,无气味卡尔曼滤波器,或在MATLAB中的粒子滤波器®和仿真软万博1manbetx件。使用MATLAB编码器和Simulink编码器为这些过滤器生成C/ c++代码。万博1manbetx

Simulink中的控制设计万博1manbetx

分析并在Simulink模型调控制系统。万博1manbetx

线性分析

使用线性分析工具在Simulink控制设计™进行线性化Simul万博1manbetxink模型。计算时间以及使用阶跃响应,脉冲响应,波特,Nichols是奈奎斯特,奇异值,和零极点图的线性化模型的频率响应。

补偿器的设计

图形调SISO反馈循环利用Simulink控制设计建模Simulink中。万博1manbetx设计使用交互式博德,根轨迹控制器,和Nichols图形编辑器,用于添加,修改和删除控制器极点,零点和增益。

补偿调整

在Simulink模型PID控制器的自动调节增益。万博1manbetx使用Simulink中控制设计的控制系统调谐器的应用程序或命令行工具来自动调节在任意数量Simulink中反馈回路的万博1manbetx分布的收益和控制元件的动态。

最新的特性

住编辑任务

交互式执行模式转型和控制设计任务,并在现场脚本生成MATLAB代码

看到发行说明有关这些特性及其相应功能的详细信息。