matlab 控制系统仿真

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1、摘要MATLAB语言是一种十分有效的工具，能容易地解决在系统仿真及控制系统计算机辅助设计领域的教学与研究中遇到的问题，它可以将使用者从繁琐的底层编程中解放出来，把有限的宝贵时间更多地花在解决科学问题上。MATLABGUI是MATLAB的人机交互界面。由于GUI本身提供了windows基本控件的支持，并且具有良好的事件驱动机制，同时提供了MATLAB数学库的接口，所以GUI对于控制系统仿真的平台设计显得十分合适。GUI对于每个用户窗口生成.fig和.m文件。前者负责界面的设计信息，后者负责后台代码的设计。本

2、文所做的研究主要是基于MATLABGUI平台，结合控制系统基础理论和MATLAB控制系统工具箱，实现了用于控制系统计算机辅助分析与设计的软件。本软件主要功能：实现传递函数模型输入、状态方程模型输入、模型装换、控制系统稳定性分析、系统可观性可控性判断，绘制系统奈奎斯特图、波特图、根轨迹图以及零极点分布图。在继续完善的基础上能够用于本科自动控制原理教程的教学实验和一般的科学研究。关键词：控制系统；MATLABGUI；计算机辅助设计AbstractMATLABlanguageisaveryeffectiveto

3、ol,andcanbeeasilyresolvedinthesystemsimulationandcontrolsystemofteachinginthefieldofcomputer-aideddesignandresearchproblems,itcouldbethebottomoftheuserfromtediousprogrammingliberatethelimitedspendmorevaluabletimetosolvescientificproblems.TheMATLABGUIisthe

4、interactiveinterface.AstheGUIitselfprovidesthebasiccontrolwindowssupport,andhasagoodmechanismforevent-driven,whileprovidingtheMATLABMathLibraryinterface，theGUIforcontrolsystemsimulationplatformforthedesignofitissuitable.GUIwindowgeneratedforeachuser.Figan

5、d.Mfile.Theformerisresponsibleforthedesignoftheinterfaceinformation,whichisresponsibleforthedesignofthebackgroundcode.ResearchdoneinthisarticleismainlybasedonMATLABGUIplatform,thebasisofcombinationofcontrolsystemtheoryandMATLABControlSystemToolbox,thereal

6、izationofcontrolsystemsforcomputer-aidedanalysisanddesignsoftware.Themainfunctionsofthesoftware:therealizationoftransferfunctionmodelinput,thestateequationmodelinput,themodelfittedforthecontrolsystemstabilityanalysis,systemobservabilitycontrollabilityjudg

7、ments、renderingthesystemNyquistdiagram、Bodeplots、rootlocusandPole-zerodistribution.Whilecontinuingtoimprovebasedontheprincipleofautomaticcontrolcanbeusedforundergraduateteachingcourseexperimentsandscientificresearchingeneral.Keywords:ControlSystem;MATLABG

8、UI;Computer-assistantdesign目录第1章概述11.1论文选题背景和意义11.2计算机辅助分析与设计在控制系统仿真中的发展现状11.3本文主要内容3第2章控制系统与MATLAB语言42.1控制系统理论基础42.2MATLAB语言与控制系统工具箱5第3章MATLABGUI简介及应用93.1MATLABGUI93.2软件设计步骤10第4章仿真系统测试与演示164.1控制系统的模型输入164.2控制系统的稳定性