MATLAB线性控制系统综合分析平台发布

资 源 简 介

本项目是基于MATLAB开发的线性控制系统教学仿真平台。集成根轨迹分析、时域分析等五大核心模块，支持自动绘图、稳定性判定和交互式分析，助力自动控制原理课程教学与学习。适合学生和教师进行控制系统设计与验证。

详 情 说 明

基于MATLAB的线性控制系统综合分析平台

项目介绍

本项目是一个面向自动控制原理课程的集成化仿真平台，旨在为控制系统分析与设计提供全面的MATLAB解决方案。平台集成了根轨迹分析、时域分析、频域分析、控制器设计和系统校正等五大核心功能模块，通过图形化交互界面实现线性控制系统的综合分析与性能优化。

功能特性

核心功能模块

• 根轨迹分析模块：自动绘制系统根轨迹图，计算临界增益与稳定区间，支持交互式极点选取分析
• 时域分析模块：生成单位阶跃/脉冲响应曲线，量化超调量、调节时间等动态性能指标
• 频域分析模块：绘制伯德图/奈奎斯特图，计算相位裕度、幅值裕度等频域稳定性指标
• 控制系统设计模块：支持PID控制器参数整定，提供Ziegler-Nichols等经典设计方法
• 系统校正模块：实现超前/滞后校正网络设计，对比校正前后系统性能改善效果

使用方法

输入参数配置

1. 传递函数模型：输入分子/分母多项式系数数组（如：num = [1], den = [1 2 1]）
2. 性能指标要求：设定超调量、调节时间等约束条件（如：超调量≤20%、调节时间≤2秒）
3. 校正类型选择：选择超前校正、滞后校正或超前-滞后校正网络
4. 仿真参数设置：配置时间范围、采样点数等仿真参数

输出结果

• 多维度图形化分析结果（根轨迹图/时域响应曲线/频域特性图）
• 系统性能指标表格（上升时间、稳态误差、稳定裕度等）
• 控制器参数推荐值（PID增益、校正器零极点位置）
• 校正前后系统对比报告（带宽改善程度、稳定裕度变化等量化数据）

系统要求

• MATLAB R2018b或更高版本
• Control System Toolbox
• Signal Processing Toolbox（部分功能需要）
• 推荐内存：4GB以上
• 磁盘空间：至少500MB可用空间

文件说明

该项目的主程序文件整合了完整的用户交互流程，实现了系统模型输入与验证、五大分析模块的统一调度、图形化结果的生成与显示、性能指标的自动计算与对比，以及分析报告的汇总输出功能。该文件作为平台的核心入口，协调各功能模块协同工作，确保从参数输入到结果展示的全流程自动化处理。