控制系统工具箱
设计和分析控制系统
控制系统工具箱™ 提供系统分析、设计和调整线性控制系统的算法和应用程序。可以将系统指定为传递函数、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Bode图,可以让您分析和可视化系统在时间和频率域中的行为。
可以使用交互技术(如Bode循环成形和根轨迹方法)调整补偿器参数。工具箱自动调谐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。您可以调整增益调度控制器并指定多个调整目标,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、调整时间、增益和相位裕度以及其他要求来验证您的设计。
入门:
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时不变系统模型。操作PID控制器和频率响应数据。对单输入单输出或多输入多输出、连续或离散的系统建模。通过串联、并联或反馈连接基本模型来构建复杂的框图。
模型离散化
使用命令行函数或交互式实时编辑器任务重新采样动态系统模型,并在连续时间域和离散时间域之间转换模型。使用零阶保持、双线性(Tustin)、零极点匹配和其他速率转换方法。
模型降阶
使用Model Reducer应用程序、实时编辑器任务或命令行函数以交互方式减少工厂或控制器模型顺序,同时保留对应用程序重要的动态。使用平衡截断、极零简化或模式选择技术。
稳定性分析
计算增益裕度,相位裕度和交叉频率。检查极和动力系统图形和数字的零点位置。计算阻尼比,固有频率,和线性模型的极点的时间常数。
PID整定
使用PID调谐器应用程序、实时编辑器任务或命令行函数自动调整PID控制器增益,以平衡性能和鲁棒性。指定调谐参数,如所需的响应时间和相位裕度。调整连续或离散PID控制器。
装置动态的互动估计
使用系统识别工具箱直接从PID调谐器应用程序中测量的输入输出数据创建工厂模型™. 或者,使用Live Editor来识别工厂动态并调整PID控制器。
二自由度PID控制
调整两个自由度(2-DOF)PID控制器。用2-DOF的PID控制器代替1-DOF的PID控制器,在不显著增加设定点跟踪超调量的情况下,获得更好的干扰抑制效果。
闭环响应监测
利用阶跃响应,奈奎斯特,以及其他情节动态为你调你的控制器更新可视化闭环和开环反应。指定和评估时域和频域的设计要求,如上升时间,最大超调,增益裕度和相位裕度。
SISO和MIMO环路
使用控制系统调谐器应用程序或命令行功能,使用简单的可调谐元件(如增益、PID控制器或低阶滤波器)来建模和调谐SISO或MIMO控制系统架构。在多回路控制系统中联合调节多个回路。
时域和频域目标
指定并可视化调谐要求,如跟踪性能、干扰抑制、噪声放大、闭环极点位置和稳定裕度。自动调整控制器参数,以满足必须具备的要求(设计约束),并最好地满足剩余的要求(目标)。
调整针对一组植物模型
设计一个控制器,该控制器对由于参数变化、操作条件变化以及传感器或执行器故障而引起的设备动态变化具有鲁棒性。
Simulink中的增益调度控制器万博1manbetx
Simulink中的模型增益调度控制系统万博1manbetx®使用块,诸如变PID控制器,变传递函数,变陷波滤波器,并且变低通滤波器。
增益面调谐
自动调增益表面系数,以满足性能要求整个系统的运行范围,实现工作点之间的平滑过渡。指定以经营条件变化的要求。验证调优的结果设计的整个工作范围内。
LQR/LQG与极点配置
设计连续和离散线性二次调节器(LQR)和线性二次高斯(LQG)控制器。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
非线性状态估计器
使用扩展卡尔曼滤波器,无味卡尔曼滤波器,或颗粒过滤器在MATLAB非线性系统的估计状态®和Sim万博1manbetxulink。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
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。
补偿器调谐
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。