Control System Toolbox

 

Control System Toolbox

设计和分析控制系统

动态系统建模

以传递函数、(稀疏)状态空间模型、LPV 和 LTV 模型形式及其他表示形式创建控制系统的线性模型。离散化和重采样模型。通过降低模型阶数,简化分析和控制设计。

线性分析

在时域和频域中可视化系统行为。计算系统特性,如上升时间、超调和稳定时间。通过计算增益和相位裕度以及穿越频率来分析系统稳定性。

PID 调节

使用 PID 调节器命令行函数,自动调节 PID 控制器增益,以平衡性能和稳健性。调节连续或离散控制器和二自由度 PID 控制器。

补偿器设计

通过控制系统设计器,使用自动调节方法以交互方式设计和分析单输入单输出 (SISO) 控制器。使用根轨迹图、波特图和尼柯尔斯图,以图形方式对常见控制组件进行调节。

状态估计和状态空间控制设计

使用状态空间控制设计方法,如 LQR/LQG 和极点配置算法。使用观测器(包括线性和非线性卡尔曼滤波器)估计系统状态。

多回路、多目标调节

使用控制系统调节器,自动调节在 MATLAB 或 Simulink 中建模的任意 SISO 和 MIMO 分散控制结构,以满足时域和频域设计要求。

增益调度

设计非线性或时变被控对象的增益调度控制器。详细说明需求并自动调节增益曲面系数。在设计的整个工作范围内验证调节结果。

Simulink 中的控制设计

使用 Simulink Control Design,分析和调节在 Simulink 中建模的控制系统,并分析其时域和频域特征。线性化 Simulink 模型并计算时间和频率响应。以图形方式或自动方式调节在 Simulink 中建模的反馈环路。

参考应用

使用飞行控制、电力电子、机器人和其他应用的参考应用示例,为使用 MATLAB 和 Simulink 建模的系统设计和分析控制器。

“Simulink 使我们能够在短时间内构建稳定的控制系统。我们对整个系统进行了建模,包括状态机和级联 PI 控制器。我们还对该模型进行了完善,以提高稳健性和响应速度,然后通过快速控制原型对其进行了验证,并生成了嵌入式代码。”

René Pätznick,WOM

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