控制系统工具箱
设计和分析控制系统
Control System Toolbox™提供用于系统分析、设计和优化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，如阶跃响应图和波德图，让您分析和可视化系统行为在时间和频率域。
您也可以使用互动技术，如波特回路整形，根轨迹方法调整补偿参数。该工具箱自动调谐两个SISO和MIMO补偿器，包括PID控制器。补偿器可以包括多个调谐块跨越多个反馈环。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，抗干扰和稳定裕度。您可以通过验证的上升时间，过冲，稳定时间，增益和相位裕度等方面的要求验证你的设计。
开始:
传递函数和状态空间模型
创建使用传递函数或状态空间表示线性时不变系统模型。操纵PID控制器和频率响应数据。模型系统是SISO或MIMO，和连续的或离散的。通过串联，并联，或反馈连接的基本模型构建复杂的框图。
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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模型降阶
使用Model reduce应用程序、Live Editor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很重要的动态。使用平衡截断、极点-零点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查看和比较时间和频率响应跨多个模型使用阶跃响应，脉冲响应，波德，尼科尔斯，尼奎斯特，奇异值，和零极点图。检查上升时间、沉降时间和最大超调量等特性。
稳定性分析
计算增益裕度、相位裕度和交叉频率。用图形和数值方法检查动态系统的极点和零点位置。计算线性模型各极点的阻尼比、固有频率和时间常数。
计算增益裕度、相位裕度和交叉频率。
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PID调节
使用PID调优器应用程序、实时编辑器任务或命令行函数自动调优PID控制器收益，以平衡性能和健壮性。指定调优参数，例如所需的响应时间和相位余量。调整连续或离散PID控制器。
植物动态的交互估计
使用System Identification Toolbox™在PID Tuner应用程序中直接从测量的输入-输出数据创建工厂模型。或者，使用实时编辑器来识别植物动态并调整PID控制器。
2自由度PID控制
调整两自由度(2-DOF) PID控制器。采用二自由度PID控制器代替单自由度PID控制器，在不显著增加超调的情况下，达到更好的抗干扰效果。
调谐二自由度PID控制器（实线），并将其与在PID调谐器的应用程序1-DOF PID控制器（虚线）进行比较。
互动设计与根轨迹和波德图
使用控制系统设计应用程序交互设计和分析SISO控制系统。使用根轨迹、Bode图和Nichols图以图形方式调优常用控制组件，如pid、超前/滞后网络和陷波滤波器。
闭环反应监测
使用阶跃响应、Nyquist和其他动态更新的图来可视化闭环和开环响应。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。
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SISO和MIMO循环
使用控制系统优化程序或命令行功能模型和调SISO或MIMO控制系统结构简单的可调谐元件，例如增益，PID控制器，或低阶滤波器。联合调几个循环的多环控制系统。
时域和频域的目标
指定和可视化调优需求，例如跟踪性能、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)，并最好地满足其余的需求(目标)。
根据一组植物模型进行调优
设计一个控制器，其稳健的植物动力学由于参数变化，在操作条件变化，以及传感器或致动器故障的变化。
设计一个控制器，具有较强的抗植物参数变化。
在Simulink中获得调度控制器金宝app
在Simulink模型增益调度控制系统金宝app®采用变PID控制器、变传递函数、变陷波滤波器、变低通滤波器等模块。
库在Simulink模型的增益调度控制器。金宝app
获得表面调优
自动调整增益表面系数，以满足整个系统运行包线的性能要求，并实现运行点之间的平稳过渡。指定随操作条件变化的需求。在设计的整个运行范围内验证调优结果。
LQR / LQG和极点
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。计算反馈增益矩阵来代替闭环极点在期望的位置。
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。金宝app
非线性状态估值
在MATLAB中使用扩展卡尔曼滤波器、无迹卡尔曼滤波器或粒子滤波器来估计非线性系统的状态®和仿真软金宝app件。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
使用线性分析工具在Simulink控制设计™进行线性化Simul金宝appink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。金宝app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。
补偿器的调优
在Simulink模型PID控制器的自动调节增益。金宝app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中反馈回路的金宝app分布的收益和控制元件的动态。
