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系统分析，设计和调整线性控制系统。您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，如阶跃响应图和伯德图，可以让您在时间和频率域分析和可视化系统行为。
您可以使用诸如Bode环形整形和根轨迹方法等交互式技术来调整补偿器参数。工具箱自动调整SISO和MIMO补偿器，包括PID控制器。补偿器可以包括多个反馈回路的多个可调块。您可以调整增益预定的控制器并指定多种调整目标，例如参考跟踪，干扰抑制和稳定性边距。您可以通过验证上升时间，过冲，稳定时间，增益和相位利润和其他要求来验证您的设计
开始：
传递函数和状态空间模型
使用传输函数或状态空间表示创建线性时间不变系统模型。操纵PID控制器和频率响应数据。模型系统是SISO或MIMO，以及连续或离散的。通过串联，并行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Live Editor Tasks来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。使用零阶保持器、双线性(Tustin)、零极点匹配和其他速率转换方法。
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模型减少
使用模型减速器应用程序，实时编辑任务，或命令行函数，以交互式减少设备或控制器模型的顺序，同时保持动态，这对您的应用程序是重要的。使用平衡截断，极点零简化，或模式选择技术。
时域和频域分析
使用线性系统分析器应用程序使用步进响应，脉冲响应，孔径，尼科尔，奈奎斯特，奇异值和零极图来查看和比较多种模型的时间和频率响应。检查特色，如上升时间，稳定时间和最大过冲。
稳定性分析
计算增益裕度，相位保证金和交叉频率。以图形方式和数值检查动态系统的极点和零位置。计算线性模型极的阻尼比，固有频率和时间常数。
计算增益利润，相边距和交叉频率。
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PID调整
使用PID调谐器应用程序、实时编辑任务或命令行函数自动调优PID控制器增益，以平衡性能和健壮性。指定调优参数，如所需的响应时间和相位裕度。调整连续或离散PID控制器。
植物动力学的互动估算
使用系统识别工具箱™在PID调谐器应用程序中直接从测量的输入输出数据创建一个工厂模型。或者，使用实时编辑器来识别植物动态和调整PID控制器。
2-DOF PID控制
调整二自由度PID控制器。采用2自由度PID控制器代替1自由度PID控制器，在不显著增加设定点跟踪超调量的情况下，获得更好的抗干扰效果。
调整2 DOF PID控制器（实线）并将其与PID调谐器应用程序中的1-DOF PID控制器（虚线）进行比较。
具有根基因座和BODE图的交互式设计
使用控制系统设计器应用程序以交互方式设计和分析SISO控制系统。使用根轨迹，BODE图和NICHOL图表等图形调谐公共控制组件，例如PIDS，LED / LAG网络和NOTCH过滤器。
闭环反应监测
使用步进响应，奈奎斯特和其他绘图可视化闭环和开环响应，在您调整控制器时动态更新。指定和评估时域和频域设计要求，如上升时间，最大过冲，增益余量和相位余量。
Siso和MIMO循环
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元素（如增益，PID控制器或低阶滤波器）模拟和调谐SISO或MIMO控制系统架构。在多环控制系统中共同调整几个环。
时间和频率域目标
明确并可视化调谐要求，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的需求(设计约束)和最好地满足剩余的需求(目标)。
针对一套植物模型进行调整
设计控制器，该控制器由于参数变化，操作条件的变化和传感器或执行器故障而变化是植物动力学的变化。
设计对植物参数变化具有鲁棒性的控制器。
Simulink中的增益调度控制器金宝app
模型在Simulink中获得增益预定控制系统金宝app®使用诸如变化的PID控制器等块，不同的传递函数，变化的陷波滤波器和变化的低通滤波器。
用于在Simulink中建模增益计划控制器的库。金宝app
获得表面调优
自动调谐增益曲面系数，以满足整个系统的操作信封的性能要求，并在运行点之间实现平滑的过渡。指定操作条件不同的要求。验证调整结果在您设计的完整操作范围内。
LQR / LQG和杆子放置
设计连续和离散的线性二次调节器（LQR）和线性二次高斯（LQG）控制器。计算反馈增益矩阵以将闭环极处放置在所需位置。
卡尔曼滤波器
设计并模拟线性稳态和时变卡尔曼滤波器。使用MATLAB Coder™和Simulink Coder™生成这些滤波器的C/ c++代码。金宝app
非线性状态估计
使用扩展卡尔曼过滤器，Unspented Kalman滤波器或Matlab中的粒子过滤器估计非线性系统的状态®和Sim金宝appulink。使用MATLAB编码器和Simulink编码器为这些过滤器生成C / C ++代码。金宝app
线性分析
使用Simulink控制设计中的线性分析工具来线性化Simuli金宝appnk模型。使用阶跃响应、脉冲响应、Bode、Nichols、Nyquist、奇异值和零极点图计算线性化模型的时间和频率响应。
补偿器设计
使用Simulink控制设计在Simulink中以图形方式调整SISO反馈回路建模。金宝app使用交互式Bode、根轨迹和Nichols图形编辑器设计控制器，用于添加、修改和删除控制器极点、零和增益。
补偿器的调优
在Simulink中建模的PID控制器的增益自动调整。金宝app在Simulink Control Design中使用Control System Tuner应用程序或命令行工具来金宝app自动调整在Simulink中分布在任意数量反馈循环中的控制元素的增益和动态。
