Matlab控制器设计app(controlSystemDesigner)的使⽤作⽤:
1. 查看根轨迹,操纵根轨迹
2. 修正模型结构并查看实时修正结果
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3. 查看时域响应、频域响应等
使⽤分为7步:
新学期目标50字1. ⽣成动态模型
2. 打开controlSystemDesigner并载⼊模型
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3. 添加设计需求
4. 设计控制器/补偿器
5. 将控制器结果输出⾄Matlab⼯作区
6. 保存控制器,保存设计界⾯
7. ⾃动⽣成simulink模型并验证响应结果
以⼀个简单的电机位置控制模型为例,其系统框图如下:
其中
C(s)为增益(⽐例)K。
Step1:⽣成动态模型
在脚本中输⼊,运⾏后,⼯作区存⼊的值
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Step2:打开Control system designer并载⼊模型
继续在脚本中输⼊以下内容,打卡控制系统设计APP(或直接在APP中找到打开)
婴儿理发点击Edit Architecture,选择结构1,将GP(s)导⼊。F、C、H默认值为1
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点击OK
⽣成Bode图,跟轨迹图,阶跃响应图。
Step3:添加设计需求
右击阶跃响应图空⽩处,选择Design Requirements →New Design Requirement
设置参数如下
⽩⾊区域为符合设计要求的区域,即超调量<40%,上升时间<1s,稳定时间<3s 想要设置频带宽度,需要画出闭环传递函数Bode图。步骤如下:
闭环函数Bode图如下:
由定义知,控制系统带宽⼀般指闭环系统的Bode图中幅频特性曲线下降到-3dB所对应的频率。⽽设计需求中带宽>5rad/s.所以参数设置如下:
黄⾊区域为符合设计需求的区域。
对根轨迹图添加设计需求如下:
黄⾊区域为符合设计需求超调量<4%,稳定时间<3s的区域。
Step4:设计控制器/补偿器
本例主要是设计控制器C(S)的K值。可以通过拖动根轨迹玫红⾊⽅块来调节K值。调节时可以实时看到阶跃响应及Bode图随K值改变的变化。点击Store可储存当前K值及所有相关图的值。左边中间对话框
会出现所存设计名称。单击C可以在预览框中看到K值得实时变化。
如图所⽰,当K值为0.54828时,从阶跃响应图,闭环、开环Bode图中可以看出。此时,系统符合设计需求。
巴彦淖尔旅游Step5:将控制器结果输出⾄Matlab⼯作区
勃勃的意思点击Export将C输出⾄Matlab⼯作区
在命令窗⼝输⼊C,可查看其值。
Step6:保存控制器,保存设计界⾯