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1、Matlab 控制工具箱的应用基于 Matlab R2010a(7.10.0)1. 线性时不变系统浏览器 LTI Viewer在 Matlab 的 command Window 中，建立 LTI 对象，之后使用 LTI Viewer 可以绘制 LTI 对象的单位阶跃响应曲线（Step）、单位脉冲响应曲线（Impulse）、波特图（Bode）、 零输入响应（Initial Condition）、波特图幅值图（Bode Magnitude）、奈奎斯特图（Nyquist）、 尼科尔斯图（Nichols）、奇异值分析（Singular Value ）以及零极点图（Pole/Zero ）等。注意：必须是
2、线性时不变系统，对非线性系统需进行线性近似；LTI对象有三种：tf对象（传递函数模型）、zpk对象（零极点模型）、ss对象（状态空间模型），命令如下：连续系统离散系统传递函数模型Sys=tf(num,den)Sys=tf(num,den,TS)零极点模型Sys=zpk(z,p,k)Sys=zpk(z,p,k,TS)状态空间模型Sys二ss(A,B,C,D)Sys=ss(A,B,C,D,TS)1) 在 Matlab 的 command Window 中输入 “Itiview，弹出 LTI Viewer 界面如下:2*门 Rzspuns-cPI Mu-*2)3)在 Matlab 的 command
3、 Window 中输入 LTI 对象模型； 在 LTI 对话框中，将在 workspace 中的 LTI 对象模型导入4)fils Edit riindo Help之后进行分析，点击鼠标右键，可选择生成的各种曲线：Step R.eEpDnsGs B 7 Doo020.-I/O fde/ZerPrcp?rt ies.IinpulLi ne ar 3 i tiilL ati onInitisl 匚ondi tionBod#Eo-ie Miarii iuitl.rquL stUichDlsSingnlfir 17sin*Pole/2eroSystsmsGridIToim ali zeFull Vie
4、wime (sec)0.1.6.5D.o.4o(Ep一是-U 富Lil Viewer每种曲线，可快速获得系统响应信息：JLpnslzkwCharigethe Ire styles shown in 1hB Lil Viewer.5) 设置：通过 FileTToolbox Preferences 或 EditViewer Preferences 可进行 LTI Viewer 图形窗 口的设置；在系统响应曲线绘制窗口中单击鼠标右键，选择弹出菜单中的 Propertise 可针对某 一曲线进行设置；通过EidtTPIot Configurations可改变曲线绘制布局；6) 非线性系统的线性近似：利
5、用 Simulink 系统模型窗口 中的菜单命令 ToolsTControl DesignTLinear Analysis,可 对非线性系统进行线性分析。在利用Simulink对系统进行线性分析时，会同时调出 LTI Viewer。2. 单变量系统设计工具 SISO Tool在 SISO 设计器中，用户可以同时使用根轨迹图与波特图，通过修改线性系统相关环 节的零点、极点及增益等进行SISO线性系统设计。举例：1) 在 command window 中，输入 G=tf(5.195,0.001275,0.075,1);2)在sisotool工具中选择G,如下：3）类似的方式可以选择H；对F、C函数
6、同样如此，不过F、C函数有另外的操 作方式，如下：4） 点击如下命令，即可得到相应曲线：Plot rLfiop Llsn* Koai Leictlet Upn-L&：i! E:c ie 匚 LGE-ad.L3Df . HohmLptn. Lo 曙 15unnary of bmallalle ,jpecu!，n&se3 1 &cpe io hjus:FpmLLaop Biirript3-3iQL005irruj,】:rLk liagrairiFilm Eidt Vi ew Desi gns AnalysiIools10C0-1000肖nd:咁HalfContinucus/Di scr*te 匚c
7、nvsr si om.Automatwd. Inning.20C0-130G.M.： -1.02 dBRoot Ldcu Edrtor for Open Loop 1 OL12O?M00-20000 10(105）采用Analysis Plots做进一步的分析；这一步并非必须的，不过要进行更深入 的分析时很方便。6）如果控制环参数已初步确定，需在Simulink中进行仿真分析，进一步对控制 环参数进行验证，以保证系统设计的正确性。Simulink 模型可以通过 SISO Tool 直接生成，见下图：Freq: 150 radises Unstable bop7) SISO Tool 其他命令C
8、ontrol Architecture:这是选择 SISO 模型的；Loop Configuration：对于多环反馈系统（其实SISO Tool里给的六个模型，也 就只有单环和双环而已），可以设置将外环反馈开环运行；对于单环的系统 无作用。System Data :设置函数模型；Sample Time Con versio n：设置采样时间，通常不需要特别设置；Compe nsator edit:补偿装置参数调整；graphical t u n i n g ：图形调整，显示哪些图形；可以通过Select New Open/Closed Loop to Tune,得到对各种干扰信 号的抑制能力的图形。Automated Tu ning：自动设计补偿装置在生成的图形中，可以在根轨迹曲线中直接调整开环增益，相应的曲线会发 生变化；还有其他方便的功能，不一一列举。
