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基于MATLAB的線性控制系統(tǒng)分析方法研究
（作者未知） 2012/3/3
摘要：本文簡(jiǎn)述了MATLAB的Simulink 工具箱在控制系統(tǒng)仿真的一般步驟, 并在控制系統(tǒng)基本理論和控制系統(tǒng)工具箱函數(shù)的基礎(chǔ)上，利用MATLAB語(yǔ)言及其工具箱來(lái)解決線性控制系統(tǒng)的分析問(wèn)題包括線性系統(tǒng)的時(shí)域分析，頻域分析，根軌跡分析和系統(tǒng)的穩(wěn)定性分析。
關(guān)鍵詞：MATLAB；線性控制系統(tǒng)；時(shí)域；頻域；根軌跡
Abstract: This paper briefly introduces the function of MATLAB and its application field, presents the general steps of Simulink toolbox used in control system simulation; explores the methods to solve the linear analysis of control systems involving how MATLAB works ;and the basic theory of control systems and control systems toolbox function, based on the use of MATLAB language and its toolbox to solve the linear analysis of control systems including linear systems time-domain analysis, frequency domain analysis, root locus analysis and system stability analysis.
Key words: MATLAB; Linear Control System; Time Domain; Frequency Domain; Root Locus
1 引言
在科學(xué)技術(shù)飛速發(fā)展的今天, 計(jì)算機(jī)已應(yīng)用到人類生活的各個(gè)方面。利用計(jì)算機(jī)對(duì)控制系統(tǒng)進(jìn)行仿真和分析, 是目前進(jìn)行控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)的重要方法。MATLAB 作為面向科學(xué)與工程計(jì)算的高級(jí)語(yǔ)言, 由于其強(qiáng)大的功能, 已在控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)扮演著越來(lái)越重要的角色。MATLAB 是一種數(shù)值計(jì)算型科技應(yīng)用軟件, 它集科學(xué)計(jì)算、自動(dòng)控制、信號(hào)處理、神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)、圖像處理等于一體, 具有極高的編程效率, 而且還可方便地產(chǎn)生各種信號(hào), 進(jìn)行各種變換、統(tǒng)計(jì)。特別是以MATLAB/Simulink 環(huán)境為基礎(chǔ)的實(shí)用工具箱( 如控制系統(tǒng)工具箱、通信模塊工具箱、數(shù)字信號(hào)處理模塊工具箱、非線性控制模塊工具箱、定點(diǎn)處理模塊工具箱、狀態(tài)流、系統(tǒng)辨識(shí)工具箱、神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)模塊工具箱、模糊工具箱等) , 已廣泛應(yīng)用于自動(dòng)控制、圖像信號(hào)處理、語(yǔ)音處理、雷達(dá)工程、信號(hào)分析、振動(dòng)理論、時(shí)序分析與建模、優(yōu)化設(shè)計(jì)等領(lǐng)域, 并顯現(xiàn)出一般高級(jí)語(yǔ)言難以比擬的優(yōu)勢(shì)。
2 控制系統(tǒng)分析
控制系統(tǒng)分析方法主要有穩(wěn)定性分析、時(shí)域分析、頻域分析、根軌跡分析等四種方法。MATLAB控制系統(tǒng)工具箱針對(duì)線性定常系統(tǒng)提供了分析工具LTI觀測(cè)器, 利用它在圖形方式下可以交互地進(jìn)行LTI模型的各種時(shí)域和頻域特性分析, 并直觀地觀察圖形方式的結(jié)果。
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