作用：

查看根軌跡，操縱根軌跡

修正模型結構并查看實時修正結果

查看時域響應、頻域響應等

使用分為7步：

生成動態模型

打開controlSystemDesigner并載入模型

添加設計需求

設計控制器/補償器

將控制器結果輸出至Matlab工作區

保存控制器，保存設計界面

自動生成simulink模型并驗證響應結果

以一個簡單的電機位置控制模型為例，其系統框圖如下：

?其中

C(s)為增益（比例）K。

Step1：生成動態模型

在腳本中輸入,運行后，工作區存入的值

?

?

Step2:打開Control system designer并載入模型

繼續在腳本中輸入以下內容，打卡控制系統設計APP（或直接在APP中找到打開）

?點擊Edit Architecture,選擇結構1，將GP(s)導入。F、C、H默認值為1

?

點擊OK

?

生成Bode圖，跟軌跡圖，階躍響應圖。

Step3:添加設計需求

右擊階躍響應圖空白處，選擇Design Requirements →New Design Requirement

?設置參數如下

?

白色區域為符合設計要求的區域，即超調量<40%，上升時間<1s，穩定時間<3s

想要設置頻帶寬度，需要畫出閉環傳遞函數Bode圖。步驟如下：

?

?

閉環函數Bode圖如下：

由定義知，控制系統帶寬一般指閉環系統的Bode圖中幅頻特性曲線下降到-3dB所對應的頻率。而設計需求中帶寬>5rad/s.所以參數設置如下：

?

黃色區域為符合設計需求的區域。

對根軌跡圖添加設計需求如下：

?

?

黃色區域為符合設計需求超調量<4%,穩定時間<3s的區域。

Step4:設計控制器/補償器

本例主要是設計控制器C(S)的K值。可以通過拖動根軌跡玫紅色方塊來調節K值。調節時可以實時看到階躍響應及Bode圖隨K值改變的變化。點擊Store可儲存當前K值及所有相關圖的值。左邊中間對話框會出現所存設計名稱。單擊C可以在預覽框中看到K值得實時變化。

如圖所示,當K值為0.54828時，從階躍響應圖，閉環、開環Bode圖中可以看出。此時，系統符合設計需求。

Step5:將控制器結果輸出至Matlab工作區

點擊Export將C輸出至Matlab工作區

?

?

?在命令窗口輸入C,可查看其值。

Step6：保存控制器，保存設計界面

如下圖：

?

?

保存后，以便下次打開。

Step7:自動生成simulink模型并驗證響應結果

法1：直接打開simulink搭建模型，將所得K值輸入，驗證響應結果。

法2：用controlSystemDesigner直接生成模型。

?

會生成Step2所選結構的形式。

?驗證其階躍響應結果：

?

?符合設計要求。

總結

以上是生活随笔為你收集整理的Matlab控制器设计app（controlSystemDesigner）的使用的全部內容，希望文章能夠幫你解決所遇到的問題。

如果覺得生活随笔網站內容還不錯，歡迎將生活随笔推薦給好友。