MATLAB系统响应仿真与稳定性分析工具

资 源 简 介

基于MATLAB开发，该程序支持线性系统的时域响应仿真与稳定性分析，允许用户通过调节反馈参数比较控制策略差异，集成时域和频域评估方法，适用于动态系统建模与性能优化。

详 情 说 明

基于MATLAB的系统响应仿真与稳定性分析程序

项目介绍

本项目是一个用于动态系统仿真与稳定性分析的MATLAB程序。通过构建线性系统模型并调节反馈控制器参数，程序能够比较不同控制策略下的时域响应差异，并结合根轨迹与频域方法评估系统的稳定性。适用于控制系统的设计、验证与教学演示。

功能特性

• 系统建模支持：支持传递函数或状态空间形式的线性系统模型输入
• 参数化仿真：允许用户设置不同的反馈控制器参数（如PID参数）
• 时域响应分析：生成单位阶跃响应曲线，计算超调量、调节时间、稳态误差等指标
• 稳定性分析：绘制根轨迹图、Bode图、Nyquist图，判断系统稳定性
• 综合指标输出：提供相位裕度、增益裕度等频域指标与时域性能指标的对比表格

使用方法

1. 设置系统模型：在程序中指定传递函数的分子/分母系数或状态空间矩阵
2. 配置控制器参数：输入PID控制器的比例、积分、微分增益或自定义控制器结构
3. 定义仿真参数：设置仿真时间范围与步长（例如 t = 0:0.01:10）
4. 运行分析程序：执行主程序，生成时域响应曲线与稳定性分析图
5. 查看结果：分析输出的性能指标表格与稳定性结论

系统要求

• MATLAB R2018b 或更高版本
• 控制系统工具箱（Control System Toolbox）

文件说明

主程序文件集成了系统建模、控制器参数配置、时域仿真与频域分析的核心功能，能够根据用户输入的模型与参数自动完成阶跃响应计算、稳定性图表绘制以及性能指标的综合评估，最终输出可视化结果与定量分析结论。