交互式实时脚本控制MATLAB和Simulink教程

此页面包含基于MATLAB和Simulink的控制教程．这些交互式教程帮助您学习如何使用MATLAB进行自动控制系统的分析和设计。点击“启动此示例”，使用MATLAB Online在浏览器中打开并运行现场脚本示例。

用MATLAB实时编辑器进行教学建模和控制。
视频长度为37:52。
用MATLAB实时编辑器进行教学建模和控制

作品简介:系统建模

控制设计过程的第一步是为被控制系统建立适当的数学模型。这些模型既可以从物理定律推导出来，也可以从实验数据推导出来。在这个例子中，我们将介绍状态方程而且传递函数表示的动态系统。交互式现场脚本然后被用于研究两个常见的动力学系统的例子，一个质量弹簧阻尼系统和一个LRC电路。对于每一个这样的系统，系统的参数对它们的影响杆的位置和产生的自由响应行为进行了研究。 

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 简介:系统分析

一旦获得了系统的适当数学模型，无论是微分方程还是传递函数形式，我们就可以分析这些模型，以预测系统在时域和频域的响应。在这个示例中，实时脚本演示了a系统的时间响应是根据其自然动力学和强迫输入来确定的。现场脚本还引入了概念频率响应通过演示系统的稳态输出对于不同频率的正弦输入是如何变化的。最后，现场脚本演示了二阶系统是如何阻尼比影响它的波德幅值和相位图．

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作品简介: 根轨迹  控制器设计

当参数变化时，根轨迹图以图形的方式显示反馈系统的所有可能闭环 极点位置 。这是控制系统分析和设计的一个有用的工具。这个实时脚本介绍了 的概念根轨迹图 通过生成一个示例图，每次一个点作为反馈系统的比例增益是变化的。这个现场脚本还演示了如何使用根轨迹图来根据系统闭环 的一些期望特征选择参数阶跃响应． 

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控制器设计的频域方法 

在这个现场脚本中，概念频率响应演示了一个系统的稳态输出如何改变不同频率的输入，以及该信息如何通过a波德图．本教程还演示了如何使用系统的开环频率响应来预测其闭环时间响应行为。这包括预测系统的速度、超调量、稳态误差以及稳定性。的概念稳定裕度用波德图和奈奎斯特图． 

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巡航控制:系统分析 

在本例中，将一个简单的汽车巡航控制系统建模为传递函数，并研究其开环阶跃响应。车辆的质量，阻力轮廓，和动力传动系统的影响，探索使用交互式现场脚本。因为所采用的模型具有标准的形式一阶传递函数，系统的阶跃响应用车辆参数对传递函数模型的影响来解释时间常数而且直流增益．

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直流电机转速:系统分析 

这个现场脚本调查直流电机的主要模式和如何产生一个降维模型的系统。具体来说，一个交互式的现场脚本说明了电机参数(如电机转矩常数)如何影响系统的极点，以及极点的相对速度如何影响降阶模型的精度。此外,减少订单模型实时编辑任务演示了原始模型和降阶模型之间的一致性，并对不同类型的输入进行了研究。  

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直流电机位置:PID控制器设计 

这个实时脚本演示了如何设计一个PID控制器对于受恒定扰动负载影响的电机定位系统。控制器的设计满足沉降时间,过度,稳态误差闭环系统的阶跃响应。通过交互式脚本，使用实时控制来演示PID控制器的三个项的效果，并说明如何调整它们以满足给定的控制规格。  。

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额外内容:设计超前和滞后补偿器 

这个交互页面提供了关于如何设计的一些见解超前和滞后补偿器通过说明补偿器参数对给定系统的影响根轨迹图而且波德图．例如，现场脚本演示了增加一个前导补偿器对系统根轨迹渐近线位置的影响。此外，使用实时控制来说明改变领先和滞后补偿器的极点和零点的位置对结果系统频率响应的影响(伯德图)  

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