MATLAB离散控制系统设计与性能分析工具箱

资 源 简 介

该MATLAB工具箱提供离散控制系统的建模、转换与分析功能，支持传递函数、状态空间和零极点增益模型的相互转换，可进行系统稳定性判断、根轨迹绘制及时域响应分析，帮助用户快速完成控制系统设计与验证。

详 情 说 明

离散控制系统设计与性能分析工具箱

项目介绍

本工具箱是一个专门用于离散控制系统设计与性能分析的MATLAB工具箱。该工具箱集成了离散系统建模、稳定性分析、时域/频域响应分析、控制器设计和性能验证等功能模块，为控制工程师和研究人员提供了一套完整的离散控制系统设计解决方案。

功能特性

• 多种模型转换：支持离散传递函数模型、状态空间模型、零极点增益模型之间的相互转换
• 稳定性分析：计算系统极点分布，判断稳定性，绘制根轨迹图
• 时域分析：生成单位阶跃响应、脉冲响应，分析时域性能指标
• 频域分析：绘制Bode图、Nyquist图，进行频域稳定性分析
• 控制器设计：支持PID控制器、状态反馈控制器等多种设计方法
• 性能验证：对比控制器设计前后系统的性能改善情况

使用方法

1. 系统建模：输入系统参数（分子分母系数向量或状态空间矩阵）和采样时间
2. 性能分析：选择分析模块（稳定性、时域、频域）获取系统特性
3. 控制器设计：根据设计指标（上升时间、超调量等）设计合适的控制器
4. 结果验证：查看图形化结果和数值分析报告，验证设计效果

系统要求

• MATLAB R2018b或更高版本
• Control System Toolbox
• Signal Processing Toolbox

文件说明

主程序文件整合了工具箱的所有核心功能，包括系统参数输入接口、各分析模块的调度逻辑、图形化结果显示以及性能对比分析报告生成。该文件通过模块化设计实现了从系统建模到控制器设计的完整工作流程，用户可通过交互式菜单选择不同的分析功能，并自动生成相应的分析结果和设计建议。