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控制系统工具箱功能

动态系统模型

线性系统表示法

基本模型

特遣部队 建立传递函数模型,转换为传递函数模型
zpk 创建零极增益模型;转换为零极增益模型
党卫军 创建状态空间模型,转换为状态空间模型
的朋友 创建频响数据模型,转换为频响数据模型
filt 以DSP格式指定离散传递函数
dss 创建描述符状态空间模型
pid 创建并行式PID控制器,转换为并行式PID控制器
pidstd 创建标准形式的PID控制器,转换为标准形式的PID控制器
pid2 创建并联形式的2-DOF PID控制器,转换为并联形式的2-DOF PID控制器
pidstd2 创建标准形式2-DOF PID控制器,转换为标准形式2-DOF PID控制器
rss 生成随机连续测试模型
drs 生成随机离散测试模型

可调模型

tunableGain 可调静态增益块
tunablePID PID控制器可调
tunablePID2 可调二自由度PID控制器
可调参数 可调定阶状态空间模型
tunableTF 具有固定数量极点和零的可调传递函数
realp 实可调参数
AnalysisPoint 线性分析的兴趣点
一族 广义状态空间模型
genfrd 广义频响数据(FRD)模型
genmat 参数可调的广义矩阵
getLoopTransfer 控制系统的开环传递函数
getIOTransfer 控制系统广义模型的闭环传递函数
getSensitivity 控制系统广义模型的灵敏度函数
getCompSensitivity 控制系统广义模型的互补灵敏度函数
getPoints 得到控制系统广义模型中的分析点列表
replaceBlock 替换或更新广义LTI模型中的控制设计块
sampleBlock 广义模型中的样本控制设计块
rsampleBlock 在广义模型中随机抽样控制设计块
getValue 广义模型的当前值
setValue 修改控制设计块的当前值
getBlockValue 广义模型中控制设计块的当前值
setBlockValue 在广义模型中修改控制设计块的值
showBlockValue 在广义模型中显示控制设计块的当前值
showTunable 在广义模型中显示可调控制设计块的当前值
nblocks 广义矩阵或广义LTI模型中的块数
getLFTModel 分解广义LTI模型

时滞模型

pade 具有时滞的模型Padé近似
absorbDelay 将时间延迟替换为z = 0或相移的极点
thiran 基于Thiran近似生成分数阶延迟滤波器
hasdelay 对于有时滞的线性模型成立
hasInternalDelay 确定模型是否有内部延迟
totaldelay LTI模型的总综合I/O延迟
延迟 创建具有延迟输入、输出和状态的状态空间模型
setDelayModel 构造具有内部延迟的状态空间模型
getDelayModel 内部延迟的状态空间表示

模型属性

得到 访问模型属性值
设置或修改模型属性
tfdata 访问传递函数数据
zpkdata 访问零极增益数据
ssdata 访问状态空间模型数据
frdata 访问频率响应数据(FRD)对象的数据
piddata 并联式PID控制器的存取系数
pidstddata 标准形式PID控制器的访问系数
piddata2 并联式二自由度PID控制器的存取系数
pidstddata2 标准型二自由度PID控制器访问系数
dssdata 提取描述符状态空间数据
chgFreqUnit 改变频率响应数据模型的频率单位
chgTimeUnit 改变动态系统的时间单位
isct 确定动态系统模型是否在连续时间内
isdt 确定动态系统模型是否在离散时间
isempty 确定动态系统模型是否为空
isfinite 确定模型是否具有有限系数
isParametric 确定模型是否具有可调参数
isproper 确定动态系统模型是否正确
伊斯雷尔 判断模型是否具有实值系数
issiso 确定动态系统模型是否为单输入/单输出(SISO)
趋于稳定 判断系统是否稳定
isstatic 确定模型是静态的还是动态的
订单 查询模型顺序
ndims 查询动态系统模型或模型数组的维数
大小 查询输入输出模型的输出/输入/数组维度和FRD模型的频率个数

模型阵列

堆栈 通过沿着数组维度堆叠模型或模型数组来构建模型数组
nmodels 模型数组中的模型数
交换 在模型数组中重新排列数组尺寸
重塑 改变模型数组的形状
repsys 复制和平铺模型
sampleBlock 广义模型中的样本控制设计块
rsampleBlock 在广义模型中随机抽样控制设计块

模型互连

反馈 两个模型的反馈连接
连接 动态系统连接的框图
sumblk 基于名称的互连的求和连接
系列 两种型号串联
平行 两种型号并联
附加 通过添加模型的输入和输出对模型进行分组
blkdiag 模型的块对角线连接
imp2exp 将隐式线性关系转换为显式输入输出关系
发票 逆模型
融通 两个模型的广义反馈互联(Redheffer星积)
connectOptions connect命令的选项

模型转换

模型类型转换

特遣部队 建立传递函数模型,转换为传递函数模型
zpk 创建零极增益模型;转换为零极增益模型
党卫军 创建状态空间模型,转换为状态空间模型
的朋友 创建频响数据模型,转换为频响数据模型
pid 创建并行式PID控制器,转换为并行式PID控制器
pidstd 创建标准形式的PID控制器,转换为标准形式的PID控制器
pid2 创建并联形式的2-DOF PID控制器,转换为并联形式的2-DOF PID控制器
pidstd2 创建标准形式2-DOF PID控制器,转换为标准形式2-DOF PID控制器
make1DOF 2-DOF PID控制器转换为1-DOF控制器
make2DOF 将1-DOF PID控制器转换为2-DOF控制器
getComponents 从2-DOF PID控制器中提取SISO控制组件

Continuous-Discrete转换

汇集 将模型从连续时间转换为离散时间
d2c 将模型从离散时间转换为连续时间
d2d 重新采样离散时间模型
upsample 上抽样离散时间模型
c2dOptions 创建用于连续到离散时间转换的选项集
d2cOptions 创建用于离散到连续时间转换的选项集
d2dOptions 创建离散时间重采样的选项集

国家坐标转换

balreal 基于格拉米亚的状态空间实现的输入/输出平衡
佳能 状态空间规范实现
预分频 状态空间模型的最佳伸缩
ss2ss 状态空间模型的状态坐标变换
xperm 在状态空间模型中重新排列状态

模态分解

modsep 基于区域的模态分解
stabsep Stable-unstable分解
stabsepOptions 稳定-不稳定分解的选项
freqsep 慢快中子分解
freqsepOptions 慢-快分解的选项
spectralfact 线性系统的谱因式分解

模型降阶

balred 模型降阶
balredOptions 创建模型顺序缩减的选项集
balreal 基于格拉米亚的状态空间实现的输入/输出平衡
minreal 最小实现或零极消除
sminreal 结构极/零抵消
莫德雷德 从状态空间模型中消除状态
freqsep 慢快中子分解
freqsepOptions 慢-快分解的选项
hsvd 动态系统的汉克尔奇异值
hsvplot 图汉克尔奇异值并返回图句柄
hsvdOptions 创建选项集计算汉克尔奇异值和输入/输出平衡

线性分析

时间和频域分析

一步 动态系统的阶跃响应图;阶跃响应数据
stepinfo 上升时间、沉降时间等阶跃响应特性
冲动 动态系统的脉冲响应图;脉冲响应数据
最初的 状态空间模型的初始条件响应
lsim 模拟动态系统对任意输入的时间响应
lsiminfo 计算线性响应特性
gensig 生成lsim测试输入信号
柯伐合金 白噪声驱动系统的输出和状态协方差
stepDataOptions 为步骤设置选项
波德 波德图的频率响应,或幅度和相位数据
bodemag LTI模型的波德震级响应
尼奎斯特 频率响应的奈奎斯特图
尼克尔斯 尼克尔斯频率响应图
ngrid 将Nichols图叠加在Nichols图上
σ 动态系统奇异值图
freqresp 栅格频率响应
evalfr 计算给定频率下的频率响应
dcgain LTI系统的低频增益
带宽 频响带宽
getPeakGain 动态系统频率响应的峰值增益
getGainCrossover 用于指定增益的交叉频率
fnorm FRD模型的点向峰值增益
规范 线性模型范数
db2mag 将分贝(dB)转换为幅度
mag2db 将幅度转换为分贝(dB)

稳定性分析

计算动态系统的极点
SISO动态系统的零点和增益
潮湿的 固有频率和阻尼比
dsort 按大小对离散时间极点排序
esort 连续时间极点按实部排序
tzero 线性系统的不变零
pzplot 动态系统模型的极点零位图,具有plot自定义选项
iopzplot I/O对的绘图极点零映射和返回绘图句柄
allmargin 增益裕度,相位裕度,延迟裕度和交叉频率
保证金 增益裕度、相位裕度和交叉频率

敏感性分析

sampleBlock 广义模型中的样本控制设计块
rsampleBlock 在广义模型中随机抽样控制设计块

被动和扇区边界

isPassive 检查线性系统的无源性
getPassiveIndex 计算线性系统无源性指标
passiveplot 计算或绘制无源性指数作为频率的函数
getSectorIndex 计算线性系统的圆锥扇形指数
getSectorCrossover 扇区边界的交叉频率
sectorplot 计算或绘制扇区指数作为频率的函数

图定制

impulseplot 绘制脉冲响应和返回图句柄
initialplot 绘制初始条件响应和返回图句柄
lsimplot 模拟动态系统对任意输入的响应,并返回图句柄
stepplot 绘图步骤响应并返回绘图句柄
bodeplot Plot Bode频率响应与额外的Plot定制选项
nicholsplot 绘制Nichols频率响应和返回图处理
nyquistplot 奈奎斯特情节与额外的情节定制选项
sigmaplot 绘制频率响应奇异值并返回图柄
bodeoptions 创建波德图选项列表
hsvoptions hsvplot的绘图选项
nicholsoptions 创建尼科尔斯情节选项列表
nyquistoptions 奈奎斯特情节选项列表
pzoptions 创建极点/零点绘图选项列表
sigmaoptions 创建单值绘图选项列表
timeoptions 创建时间图选项列表
setoption 设置响应图的图选项
getoptions 返回@PlotOptions句柄或绘图选项属性
ctrlpref 设置控制系统工具箱首选项
updateSystem 在响应图中更新动态系统数据

控制系统设计与调优“,

PID控制器整定

pidTuner 打开PID调谐器进行PID整定
pidtune 线性植物模型的PID整定算法
pidtuneOptions 定义pidtune命令的选项

经典控制设计

rlocus 动态系统的根轨迹图
rlocusplot 绘制根轨迹并返回绘制句柄
sisoinit 在启动时配置控制系统设计器

状态空间控制设计与估计

状态空间控制设计

等方面 线性二次型调节器(LQR)设计
lqry 形成带输出加权的线性二次(LQ)状态反馈调节器
lqi Linear-Quadratic-Integral控制
dlqr 离散状态空间系统的线性二次(LQ)状态反馈调节器
lqrd 连续装置离散线性二次型(LQ)调节器设计
lqg 线性二次高斯(LQG)设计
lqgreg 形成线性二次-高斯(LQG)调节器
lqgtrack 形成线性二次高斯(LQG)伺服控制器
augstate 将状态向量附加到输出向量
规范 线性模型范数
estim 给出估计量增益,形成状态估计量
的地方 极点布置设计
注册 形成给定状态反馈和估计增益的调节器

状态估计

卡尔曼 卡尔曼滤波器设计,卡尔曼估计
kalmd 连续对象的离散卡尔曼估计器设计
estim 给出估计量增益,形成状态估计量
extendedKalmanFilter 创建用于在线状态估计的扩展卡尔曼滤波对象
unscentedKalmanFilter 创建无气味卡尔曼滤波对象用于在线状态估计
正确的 使用扩展或无气味卡尔曼滤波和测量修正状态和状态估计误差协方差
预测 利用扩展卡尔曼滤波器或无气味卡尔曼滤波器预测下一时刻的状态和状态估计误差协方差
克隆 复制在线状态估计对象

多循环、多目标调优

程序化的调优

设置调优Simulink模型金宝app
slTuner Simulink模型控制系统调优接口金宝app
slTunerOptions 设置slTuner接口选项
addBlock 为slTuner接口添加调优块列表
addOpening 为slLinearizer或slTuner接口的开口列表添加信号
addPoint 将信号添加到slLinearizer或slTuner接口的分析点列表
刷新 将slLinearizer或slTuner接口与当前模型状态重新同步
removeAllOpenings 从slLinearizer或slTuner接口的永久开口列表中删除所有开口
removeAllPoints 从slLinearizer或slTuner接口的分析点列表中删除所有点
removeBlock 从slTuner接口的调优块列表中删除块
removeOpening 从slLinearizer或slTuner接口的永久循环开口列表中删除开口
removePoint 从slLinearizer或slTuner接口的分析点列表中删除点
setBlockParam 在slTuner接口中设置调优块的参数化
setBlockRateConversion 在slTuner接口中设置调优块的速率转换设置
setBlockValue 在slTuner接口中设置调优块参数化值
writeBlockValue 更新Simulink模型中的块值金宝app
getBlockParam 在slTuner接口中获得调优块的参数化
getBlockRateConversion 在slTuner接口中获取调优块的速率转换设置
getBlockValue 在slTuner接口中获取调优块参数化的当前值
getOpenings 获取slLinearizer或slTuner接口的开口列表
getPoints 获取slLinearizer或slTuner接口的分析点列表
showTunable 显示slTuner接口的可调块的参数化值
设置调优MATLAB模型
特遣部队 建立传递函数模型,转换为传递函数模型
zpk 创建零极增益模型;转换为零极增益模型
党卫军 创建状态空间模型,转换为状态空间模型
tunableGain 可调静态增益块
tunableTF 具有固定数量极点和零的可调传递函数
tunablePID PID控制器可调
tunablePID2 可调二自由度PID控制器
可调参数 可调定阶状态空间模型
realp 实可调参数
AnalysisPoint 线性分析的兴趣点
连接 动态系统连接的框图
反馈 两个模型的反馈连接
调优目标
TuningGoal。StepTracking 控制系统调优的阶跃响应要求
TuningGoal。StepRejection 控制系统调优的阶跃干扰抑制要求
TuningGoal。瞬态 控制系统调优的瞬态匹配要求
TuningGoal。LQG 控制系统整定的线性二次-高斯(LQG)目标
TuningGoal。获得 控制系统调优的增益约束
TuningGoal。方差 控制系统调优的噪声放大约束
TuningGoal。跟踪 控制系统调优的跟踪要求
TuningGoal。过度 控制系统调优的超调量约束
TuningGoal。拒绝 控制系统调优的抗干扰要求
TuningGoal。灵敏度 控制系统调优灵敏度要求
TuningGoal。WeightedGain 控制系统调优的频率加权增益约束
TuningGoal。WeightedVariance 控制系统调优的频率加权H2范数约束
TuningGoal。MinLoopGain 控制系统调优的最小环路增益约束
TuningGoal。MaxLoopGain 控制系统调优的最大环路增益约束
TuningGoal。LoopShape 控制系统调优的目标回路形状
TuningGoal。利润率 控制系统调优的稳定裕度要求
TuningGoal。被动 控制系统调优的无源性约束
TuningGoal。ConicSector 扇区绑定控制系统调优
TuningGoal。WeightedPassivity 频率加权无源约束
TuningGoal。波兰人 控制系统动力学约束
TuningGoal。ControllerPoles 控制系统调优的控制器动力学约束
调优、分析和验证
systune (slTuner) 在Simulink中使用slTuner接口调整控制系统参数金宝app
systuneOptions 设置systune选项
getIOTransfer (slTuner) 使用slLinearizer或slTuner接口指定I/O集的传递函数
getLoopTransfer (slTuner) 使用slLinearizer或slTuner接口在指定点上开环传递函数
getSensitivity (slTuner) 灵敏度函数在指定点使用slLinearizer或slTuner接口
getCompSensitivity (slTuner) 使用slLinearizer或slTuner接口在指定点上的互补灵敏度函数
writeBlockValue 更新Simulink模型中的块值金宝app
systune 在MATLAB中建模的固定结构控制系统
systuneOptions 设置systune选项
getIOTransfer 控制系统广义模型的闭环传递函数
getLoopTransfer 控制系统的开环传递函数
getSensitivity 控制系统广义模型的灵敏度函数
getCompSensitivity 控制系统广义模型的互补灵敏度函数
viewSpec 查看调优目标;根据调优目标验证设计
evalSpec 评估调优控制系统的调优目标

Loop-Shaping设计

slTuner Simulink模型控制系统调优接口金宝app
looptune 使用slTuner接口在Simulink中调整MIMO反金宝app馈循环
looptuneOptions 设置looptune的选项
loopview 使用slTuner接口图形化分析控制系统调优结果
looptuneSetup 构造调优设置为looptune调优设置为systune使用slTuner接口
looptune 调整固定结构反馈循环
looptuneOptions 设置looptune的选项
loopview 图形化分析MIMO反馈回路
looptuneSetup 转换调优设置为looptune调优设置为systune
viewSpec 查看调优目标;根据调优目标验证设计
evalSpec 评估调优控制系统的调优目标

增益调度

tunableSurface 为增益调度创建可调增益曲面
polyBasis 可调增益曲面的多项式基函数
fourierBasis 可调谐增益曲面的傅里叶基函数
ndBasis 可调增益曲面的基函数
viewSurf 将增益面视为调度变量的函数
evalSurf 评估特定设计点的增益面
getData 得到可调谐曲面系数的当前值
setData 设置可调谐曲面系数的值
systune 在MATLAB中建模的固定结构控制系统
slTuner Simulink模型控制系统调优接口金宝app
systune (slTuner) 在Simulink中使用slTuner接口调整控制系统参数金宝app

矩阵计算

lyap 连续李雅普诺夫方程解
lyapchol 连续时间李雅普诺夫方程的平方根解
dlyap 求解离散时间李雅普诺夫方程
dlyapchol 离散时间李雅普诺夫方程的平方根求解器
护理 连续时间代数Riccati方程的解
求解离散时间代数Riccati方程
gcare 连续时间代数Riccati方程的广义解
gdare 离散代数Riccati方程的广义解
ctrb 能控性矩阵
obsv 可观测性矩阵
ctrbf 计算可控性楼梯形式
obsvf 计算可观察性楼梯形式
可控性和可观测性
gramOptions gram命令的选项
bdschur 块对角线舒尔分解
规范 线性模型范数
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