MATLAB/Simulink实现基于Chien-Smith算法的控制系统仿真模型

资 源 简 介

本项目利用MATLAB/Simulink平台构建基于Chien-Smith算法的非线性系统仿真框架，支持稳定性分析与控制器设计，通过模块化建模实现动态系统的高效实时仿真。

详 情 说 明

基于Chien-Smith算法的Simulink模型设计与实现

项目介绍

本项目基于MATLAB/Simulink平台，构建了一个集成Chien-Smith稳定性判据算法的非线性系统仿真与分析系统。该系统通过模块化建模方法，实现了动态系统的实时仿真、稳定性自动判定与控制器参数优化功能。用户可通过直观的界面输入系统模型参数，快速获得系统的稳定性分析报告和可视化仿真结果，为控制系统设计提供有效的辅助决策支持。

功能特性

• 多模型输入支持：支持传递函数系数和状态空间矩阵两种系统模型输入方式
• 智能稳定性分析：基于Chien-Smith算法自动进行系统稳定性判定，输出稳定性结论及裕度指标
• 全面仿真可视化：提供系统阶跃响应曲线、Bode图和Nyquist图等多种仿真结果展示
• 参数优化推荐：针对不稳定系统自动生成控制器参数调整方案（如PID参数推荐值）
• 交互式参数调整：支持实时调整仿真参数和稳定性分析阈值，实现动态优化

使用方法

1. 模型输入配置：

- 选择模型类型（传递函数或状态空间） - 输入相应的系数或矩阵参数 - 设置系统初始条件

1. 仿真参数设置：

- 指定仿真时间范围和步长 - 配置频率响应分析范围 - 设定增益/相位裕度阈值

1. 执行分析与仿真：

- 运行稳定性分析算法 - 查看自动生成的稳定性报告 - 观察各类响应曲线和图表

1. 参数优化调整：

- 根据优化建议调整控制器参数 - 重新仿真验证系统性能改善效果

系统要求

• 软件环境：MATLAB R2020a或更高版本，Simulink基础模块
• 必要工具箱：Control System Toolbox, Simulink Control Design
• 硬件配置：至少4GB内存，推荐8GB或以上用于大型系统仿真

文件说明

主程序文件实现了项目的核心控制逻辑，包含模型参数解析与验证、仿真环境自动配置、Chien-Smith算法执行引擎、稳定性判定与裕度计算、多种响应曲线的生成与展示以及控制器参数优化建议生成等关键功能。该文件作为整个系统的调度中心，协调各模块间的数据流与控制流，确保分析流程的完整性与准确性。