matlab在控制系统中的作用

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1、MATLAB在控制系统中的作用摘耍：MATLAB是主耍面对科学计算、可视化以及交互式程序设计的高科技计算环境。它将数值分析、矩阵计算、科学数据可视化以及非线性动态系统的建模和仿真等诸多强大功能集成在一个易子使用的视窗环境中，为科学研究、工程设计以及必须进行的有效值计算的众多科学领域提供了一种全面的解决方案。MATLAB简介MATLAB是Mathworks公司开发的一•种集数值计算、符号计算和图形可视化三大基木功能丁一体的功能强大、操作简单的优秀工程计算应用软件。MATLAB不仅可以处理代数M题和数值分析M题，而且还具冇强大的图形处理及

2、仿真模拟等功能。从而能够很好的帮助工程师及科学家解决实际的技术问题。MATLAB的含义是矩阵实验室(MatrixLaboratory),最初主要用丁•方便矩阵的存取，其基本元素是无需定义维数的矩阵。经过十几年的扩充和完善，现已发展成为包含大量实用工具箱(Toolbox)的综合应用软件，不仅成为线性代数课程的标准工具，而且适合具有不同专业研究方句及工程应用需求的用户使用。MATLAB最重要的特点是易于扩展。它允许用户自行建立完成指定功能的扩展MATLAB函数(称为M文件)，从而构成适合于其它领域的工具箱，大大扩展了MATLAB的应用范围

3、。0前，MATLAB已成为国际控制界最流行的软件，控制界很多学者将自己擅长的CAD方法用MATLAB加以实现，出现了大量的MATLAB配套工具箱，如控制系统工具箱(controlsystemstoolbox),系统识别工具箱(systemidentificationtoolbox),鲁棒控制丄具箱(robustcontroltoolbox),信号处理工具箱(signalprocessingtoolbox)以及仿真环境SIMULINK等。关键词：MATLAB系统仿真在现代工业生产过程中，为了提高产品生产质量和生产效率，需要对生产设备和工

4、艺过程进行控制，使控制的物理量按照期窜的规律变化，这些被控制的设备或过程称为控制对象或对象，被控制的物理量称为被控制量或输出量。在实际的条件下，生产设备或丄业过程有许多外部作用，一般只考虑对输出量影响最大的量，这些量成为输入量。从对被控制对象和输出量的影响來看，输入量可分为两种类型。一种输入作用是为保证对象的行为达到达到所要求的0标，这一类输入暈称为控制量或给定暈。另一种输入作用则相反，它妨碍对象的行为达到目标，这类作用称为扰动作用，输入量称为扰动量。控制的任务实际上就是形成控制作用的变化规律，使得不管是否存在扰动对象都能得到期槊的行

5、为。所谓自动控制系统就像是在无人宵接操作或干预的条件下，通过控制器是对象自动地按照给定的规律运行，是被控量按照给定的规律运行。如采控制系统的输出量对系统没宥控制作用，则这种系统称为开环控制系统。开环系统如果受到外部扰动或内部扰动吋，若没冇人的干预，输出量两部能按照给定量所希望的状态去工作。闭环控制系统是把输出量检测出来，经过物理量的转换再反馈到输入端与与给定量进行比较（相减）并利用比较后的偏差信号，经过控制器或调节器对控制对象进行控制，抑制内部或外部扰动对输出量的影响，从而减小输出景的误差，闭环控制系统巾正通道和负反馈通道组成，必须有

6、检测环节，给定环节和比较环节。在控制系统中，通常把比较环节、校正环节和放大环节合在一起称为控制装置。有些系统将开环控制和闭环控制结合在一起，构成一个开环-闭环控制系统，这种系统称为复合控制系统。在反馈控制系统中，当扰动或给定量（或给定量的变化规律）发生变化时，被控量偏离了给定量而缠身偏差，通过反馈控制的作用，经过短暂的过渡过程，被控暈又趋丁•或恢复到原来的稳定值，或按照新的给定暈（或给定暈的变化规律）稳定下來，知识系统从原來的平衡状态过渡到新的平衡状态。我们把被控量处于变化状态的过程称为暂态或动态，而把被控量处于相对稳定的状态称为静态

7、或穏态。反馈控制系统品质要求可以归结为稳定性（长期稳定性）、快递性（相对稳定性）和准确性（精度）。自动控制系统吋分为线性系统和非线性系统，离散系统和连续系统，恒值系统和随动系统（同步随动系统）。仿真的基木思想是利用物理的货数学的模型来类比模仿实现过程，以寻求对真实过程的认识，它所遵循的基本原则是相似性原理。模型是对显示系统冇关结构信息和行为的某种形式的描述，是对系统特性与变化规律的一种定量抽象，是人们认识事物的一种手段或工具。模型可以分为物理模型、数学模型和仿真模型。仿真可以按模型分类可以分为物理仿真和数学仿真，按计算机类型可以分为模

8、拟仿真、数字仿真、混合仿真和现代计算机仿真。自动控制系统仿真包括问题描述模拟建立、仿真实验和结果分析几个步骤。利用MATLAB控制系统仿真平台的开发测试流程步骤如下：1、被控对象的理论分析及数学描述这是离线仿真的第一步，