MATLAB自动控制系统校正工具箱 - 教学辅助工具

资 源 简 介

该项目开发了一个MATLAB工具箱，专注于自动控制系统的校正设计，支持滞后、超前及滞后-超前三种经典校正方法。用户可通过直观界面输入系统参数和性能指标，自动获得校正网络推荐，便于教学和学习使用。

详 情 说 明

MATLAB自动控制系统校正工具箱

项目介绍

本项目是一个面向控制工程教学与学习的自动控制系统校正工具箱，实现了经典控制理论中的三种基本校正方法：滞后校正、超前校正和滞后####超前校正。工具采用GUI界面交互方式，用户只需输入原始系统参数和期望性能指标，系统即可自动计算最优校正网络参数，并提供直观的图形对比分析，帮助用户深入理解校正对系统性能的影响机制。

功能特性

• 多种校正方法：支持滞后、超前、滞后-超前三种经典校正策略
• 灵活输入方式：接受传递函数系数或零极点形式的系统模型输入
• 性能指标导向：基于相位裕度、增益裕度、稳态误差等指标自动设计校正器
• 全面对比分析：提供校正前后Bode图、Nyquist图、阶跃响应的可视化对比
• 量化性能评估：生成关键性能指标对比表格，包括超调量、调节时间、稳定裕度等
• 稳定性验证：自动进行稳定裕度分析并生成验证报告

使用方法

1. 运行主程序文件启动图形用户界面
2. 在参数输入区填写原始系统模型（传递函数系数或零极点）
3. 选择所需的校正类型（滞后/超前/滞后-超前）
4. 设定性能指标要求（相位裕度、增益裕度等）
5. 可选项：设置校正器零极点范围约束条件
6. 点击"开始校正"按钮，系统自动计算并显示结果
7. 查看输出的校正器参数、性能对比图表和分析报告

系统要求

• MATLAB R2018b或更高版本
• Control System Toolbox
• Signal Processing Toolbox（用于频域分析）
• 推荐屏幕分辨率：1920×1080或更高

文件说明

主程序文件集成了完整的校正工具箱功能，包括用户界面构建、系统建模与频域分析算法、校正器参数计算引擎以及图形化结果显示模块。该文件实现了从原始系统输入到校正结果输出的全流程处理，核心功能涵盖传递函数解析、性能指标转换、根轨迹设计、Bode图生成、稳定性判据验证以及多类型图表绘制能力。