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基於matlab工具箱的控制系統

發布時間:2021-12-28 14:53:33

⑴ 求基於MATLAB機器人工具箱的6自由度工業機器人GUI界面設計 能否設計此作

一個電機一個編碼器,大多是絕對的。全閉環伺服控制是指控制電機的形式,就是驅動器的反饋形式。具體指電流反饋、電壓反饋、位置反饋。

⑵ 如何使用matlab中的工具箱

如果是系統自帶的,你可以直接用,如果是外部的或者是自編的你需要先把文件夾拷貝到tools文件夾下,再設置路徑。
Matlab常用工具箱介紹(英漢對照)
Matlab Main Toolbox——matlab主工具箱
Control System Toolbox——控制系統工具箱
Communication Toolbox——通訊工具箱
Financial Toolbox——財政金融工具箱
System Identification Toolbox——系統辨識工具箱
Fuzzy Logic Toolbox——模糊邏輯工具箱
Higher-Order Spectral Analysis Toolbox——高階譜分析工具箱
Image Processing Toolbox——圖象處理工具箱
LMI Control Toolbox——線性矩陣不等式工具箱
Model predictive Control Toolbox——模型預測控制工具箱
μ-Analysis and Synthesis Toolbox——μ分析工具箱
Neural Network Toolbox——神經網路工具箱
Optimization Toolbox——優化工具箱
Partial Differential Toolbox——偏微分方程工具箱
Robust Control Toolbox——魯棒控制工具箱
Signal Processing Toolbox——信號處理工具箱
Spline Toolbox——樣條工具箱
Statistics Toolbox——統計工具箱
Symbolic Math Toolbox——符號數學工具箱
Simulink Toolbox——動態模擬工具箱
System Identification Toolbox——系統辨識工具箱
Wavele Toolbox——小波工具箱

例如:控制系統工具箱包含如下功能:
連續系統設計和離散系統設計
狀態空間和傳遞函數以及模型轉換
時域響應(脈沖響應、階躍響應、斜坡響應)
頻域響應(Bode圖、Nyquist圖)
根軌跡、極點配置

較為常見的matlab控制箱有:

控制類:

控制系統工具箱(control systems toolbox)
系統識別工具箱(system identification toolbox)
魯棒控制工具箱(robust control toolbox)
神經網路工具箱(neural network toolbox)
頻域系統識別工具箱(frequency domain system identification toolbox)
模型預測控制工具箱(model predictive control toolbox)
多變數頻率設計工具箱(multivariable frequency design toolbox)

信號處理類:
信號處理工具箱(signal processing toolbox)
濾波器設計工具箱(filter design toolbox)
通信工具箱(communication toolbox)
小波分析工具箱(wavelet toolbox)
高階譜分析工具箱(higher order spectral analysis toolbox)

其它工具箱:
統計工具箱(statistics toolbox)
數學符號工具箱(symbolic math toolbox)
定點工具箱(fixed-point toolbox)
射頻工具箱(RF toolbox)

1990年,MathWorks軟體公司為Matlab提供了新的控制系統模型化圖形輸入與模擬工具,並命名為Simulab,使得模擬軟體進入了模型化圖形組態階段,1992年正式命名為Simulink,即simu(模擬)和link(連接)。matlab7.0里的simulink為6.0版本,matlab6.5里的simulink為5.0版本。

MATLAB的SIMULINK子庫是一個建模、分析各種物理和數學系統的軟體,它用框圖表示系統的各個環節,用帶方向的連線表示各環節的輸入輸出關系。
啟動SIMULINK十分容易,只需在MATLAB的命令窗口鍵入「SIMULINK」命令,此時出現一個SIMULINK窗口,包含七個模型庫,分別是信號源庫、輸出庫、離散系統庫、線性系統庫、非線性系統庫及擴展系統庫。
1.信號源庫
包括階躍信號、正弦波、白雜訊、時鍾、常值、文件、信號發生器等各種信號源,其中信號發生器可產生正弦波、方波、鋸齒波、隨機信號等波形。
2.輸出庫
包括示波器模擬窗口、MATLAB工作區、文件等形式的輸出。
3.離散系統庫
包括五種標准模式:延遲,零-極點,濾波器,離散傳遞函數,離散狀態空間。
4.線性系統庫
提供七種標准模式:加法器、比例環節、積分環節、微分環節、傳遞函數、零-極點、狀態空間。
5.非線性系統庫
提供十三種常用標准模式:絕對值、乘法、函數、回環特性、死區特性、斜率、繼電器特性、飽和特性、開關特性等。
6.系統連接庫包括輸入、輸出、多路轉換等模塊,用於連接其他模塊。
7.系統擴展庫
考慮到系統的復雜性,SIMULINK另提供十二種類型的擴展系統庫,每一種又有多種模型供選擇。
使用時只要從各子庫中取出模型,定義好模型參數,將各模型連接起來,然後設置系統參數,如模擬時間、模擬步長、計算方法等。SIMULINK提供了Euler、RungeKutta、Gear、Adams及專用於線性系統的LinSim演算法,用戶根據模擬要求選擇適當的演算法。

當然,不同版本的Matlab/Simulink內容有所不同。

另外,Simulink還提供了諸如航空航天、CDMA、DSP、機械、電力系統等專業模塊庫,給快速建模提供了很大的便利。

⑶ 數學建模MATLAB工具箱是什麼怎麼用

Matlab工具箱已經成為一個系列產品,Matlab主工具箱和各種工具箱(toolbox )。
工具箱簡介
1功能型工具箱 —— 通用型
功能型工具箱主要用來擴充Matlab的數值計算、符號運算功能、圖形建模模擬功能、文字處理功能以及與硬體實時交互功能,能夠用於多種學科。
2領域型工具箱 —— 專用型
領域型工具箱是學科專用工具箱,其專業性很強,比如控制系統工具箱( Control System Toolbox);信號處理工具箱(Signal Processing Toolbox);財政金融工具箱( Financial Toolbox)等等。只適用於本專業。

3
Matlab常用工具箱
Matlab Main Toolbox——matlab主工具箱
Control System Toolbox——控制系統工具箱
Communication Toolbox——通訊工具箱
Financial Toolbox——財政金融工具箱
System Identification Toolbox——系統辨識工具箱
Fuzzy Logic Toolbox——模糊邏輯工具箱
Bioinformatics Toolbox——生物分析工具箱
Image Processing Toolbox——圖象處理工具箱
Database Toolbox——資料庫工具箱
Model predictive Control Toolbox——模型預測控制工具箱
Neural Network Toolbox——神經網路工具箱
Optimization Toolbox——優化工具箱
Partial Differential Toolbox——偏微分方程工具箱
Robust Control Toolbox——魯棒控制工具箱
Signal Processing Toolbox——信號處理工具箱
Spline Toolbox——樣條工具箱
Statistics Toolbox——統計工具箱
Symbolic Math Toolbox——符號數學工具箱
Simulink Toolbox——動態模擬工具箱
Virtual Reality Toolbox——虛擬現實工具箱
Wavelet Toolbox——小波工具箱
等等…….
而且每個新出的版本都在增加、更新完善。

⑷ 基於matlab工具箱函數帶純遲延系統模擬里怎麼

:1、如果模擬一個傳遞函數的階躍、脈沖等響應,可以直接使用matlab函數。專 2、如果是一個復雜的系統,需屬要使用matlab中的Simulink工具箱。3、模擬方法,模擬(s+1)/(2s^2+2s+1)的階躍響應num=[1 1];den=[2 2 1];f=tf(num,den)Transfer function: s ...

⑸ MATLAB做一個控制系統

我剛畢業 做的是模糊控制在電機調速的應用
你應該去知網找找 我當時的論文就是很多論文改的,你要是需要可以留言 至於MATLAB矩陣實驗室 入門容易 但是學精很難 沒有漢化版,大圖不好打。不過你的模型庫全不啊,要不很多組件都沒有,畫的時候很費勁。以下是我論文的開題摘要:
摘 要
電氣傳動系統的智能控制是目前研究的主要課題,而模糊控制是智能控制的一個重要的分支,它不需要建立對象的精確數學模型,且具有良好的魯棒性和非線性的控制特性,正受到越來越多的研究人員的關注。調壓調速和矢量控制的調速系統有許多的優良特性,具有廣闊的發展和應用前景,同時也存在著諸如系統結構復雜、非線性和電機參數變化影響系統性能等問題。
本文主要研究了模糊控制在交流非同步電動機調壓調速系統中的應用。首先介紹了電動機調速的方法及模糊控制原理,其中詳細討論了模糊控制器的設計;其次論文建立了非同步電動機調壓調速系統的模擬模型,模型中採用了模糊控制器和PID控制器相結合的雙閉環控制系統,其中模糊控制器用來調節速度的變化,在速度環中將速度指令信號與速度反饋信號進行比較而得到速度偏差,由速度調節器按速度偏差進行調節控制,使電動機轉速快速跟隨指令值變化,穩態時速度無靜差;最後研究了模糊控制器在交流電動機的模糊控制調速系統中的應用,模擬實驗結果表明,模糊控制器可以有效的克服交流電機模糊控制系統的非線性和參數變化對系統性能的影響,提高了系統的魯棒性,是一種具有廣闊應用前景的智能控制方法。

關鍵詞:非同步電動機;模糊控制;PID控制

需要留言 可以送你個論文 要的加分

⑹ 用MATLAB工具箱如何編寫急急急

MATLAB
方法/步驟
1
MATLAB自帶工具箱
查看方式:
我們首先詳細介紹一下MATLAB自帶工具箱的使用。
在我們不熟悉一些調用工具箱的命令的時候,我們可以按照如下圖所示:
在MATLAB主窗口中,點擊左下角start--toolboxes,就會羅列出你的MATLAB已經安裝的所有工具箱,可以根據你的需要選擇你將要使用的工具箱。我們可以看到有擬合工具箱、金融工具箱、最優化工具箱等等。

2
調用(打開)方式:
下面我們介紹一下如何打開一個工具箱。
我們以調用擬合工具箱為例,進行詳細的示例。
調用方式一:
按照如下圖所示的步驟:
點擊主窗口左下角start--toolboxes--curve fitting--curve fitting tool 單擊,就可以打開擬合工具箱.

3
調用方式二:
在上一步中,我們在start--toolboxes--curve fitting--curve fitting tool ,到這里的時候,會看到在其後面有一個簡寫 cftool 如下圖,這就是我們的擬合工具箱調用命令函數。在MATLAB主窗口中輸入cftool ,回車,同樣可以打開擬合工具箱。

4
工具箱的使用:
擬合工具箱打開之後,如下,我們就可以進行多種曲線擬合了。
關於MATLAB擬合工具箱等,一些工具箱的詳細用法,由於篇幅的有限,在我的其他經驗中都會陸續給出,有興趣的可以查看。

5
非自帶工具箱
非自帶工具箱,需另外下載,然後按照一定的步驟導入,導入後一般不能像上面工具箱一樣,通過界面操作,一般都通過函數使用。由於工具箱的導入有幾個小的細節需要注意,所以在我的其他經驗中,關於如何導入工具箱,我也進行了詳細的介紹。

⑺ 如何使用MATLAB儀器與控制工具箱

首先確認 0 7這兩個參數 也就是Agilent Technologies board index 和 instrument at primary address 板好和地址設置正確 通過GPIB連接的儀器,如果你專用一個軟體和它建立通屬信 那麼它的連接通道已經被占,其他軟體就連不上它了

⑻ 利用matlab對控制系統進行模擬有哪些方式

1 MATLAB簡介
MATLAB是Mathworks公司開發的一種集數值計算、符號計算和圖形可視化三大基本功能於一體的功能強大、操作簡單的優秀工程計算應用軟體。MATLAB不僅可以處理代數問題和數值分析問題,而且還具有強大的圖形處理及模擬模擬等功能。從而能夠很好的幫助工程師及科學家解決實際的技術問題。
MATLAB的含義是矩陣實驗室(Matrix Laboratory),最初主要用於方便矩陣的存取,其基本元素是無需定義維數的矩陣。經過十幾年的擴充和完善,現已發展成為包含大量實用工具箱(Toolbox)的綜合應用軟體,不僅成為線性代數課程的標准工具,而且適合具有不同專業研究方向及工程應用需求的用戶使用。
MATLAB最重要的特點是易於擴展。它允許用戶自行建立完成指定功能的擴展MATLAB函數(稱為M文件),從而構成適合於其它領域的工具箱,大大擴展了MATLAB的應用范圍。目前,MATLAB已成為國際控制界最流行的軟體,控制界很多學者將自己擅長的CAD方法用MATLAB加以實現,出現了大量的MATLAB配套工具箱,如控制系統工具箱(control systems toolbox),系統識別工具箱(system identification toolbox),魯棒控制工具箱(robust control toolbox),信號處理工具箱(signal processing toolbox)以及模擬環境SIMULINK等。
(1)MATLAB的安裝
本節將討論操作系統為Microsoft Windows環境下安裝MATLAB6的過程。
將MATLAB6的安裝盤放入光碟機,系統將自動運行auto-run.bat文件,進行安裝;也可以執行安裝盤內的setup.exe文件啟動MATLAB的安裝程序。啟動安裝程序後,屏幕將顯示安裝MATLAB的初始界面,根據Windows安裝程序的常識,不斷單擊[Next],輸入正確的安裝信息,具體操作過程如下:
輸入正確的用戶注冊信息碼;
選擇接收軟體公司的協議;
輸入用戶名和公司名;
選擇MATLAB組件(Toolbox);
選擇軟體安裝路徑和目錄;
單擊[Next]按鈕進入正式的安裝界面。安裝過程界面如圖1所示。

圖1 MATLAAB安裝過程界面

圖2MATLAAB啟動過程界面

安裝完畢後,選擇[Restart my computer now]選項以重新啟動計算機。
重新啟動計算機後,用戶就可以點擊圖標使用MATLAB6了。MATLAB啟動過程界面如圖2所示。
(2)MATLAB桌面系統
MATLAB的桌面系統由桌面平台以及桌面組件共同構成,如圖3。桌面平台是各桌面組件的展示平台,它提供了一系列的菜單操作以及工具欄操作,而不同功能的桌面組件構成了整個MATLAB操作平台。其組件主要包含如下8個組件部分:
①命令窗口(Command Window)②歷史命令窗口(Command History)③組件平台(Launch Pad)④路徑瀏覽器(Current Directory Browser)⑤幫助瀏覽器(Help Browser)⑥工作空間瀏覽器(Workspace Browser)⑦數組編輯器(Array Editor)⑧M文件編輯調試器(Editor-Debugger)。
用戶可以在View菜單下選擇打開或關閉某個窗口。

⑼ 基於matlab的pid控制系統模擬的建模具體步驟

1. PID 控制系統原理及演算法
當我們不能將被控對象的結構和參數完全地掌握,或者是不能得到精確的數學模型時,在這種情況下最便捷的方法便是採用PID 控制技術。為了使控制系統滿足性能指標要求,PID 控制器一般地是依據設定值與實際值的誤差,利用比例(P)、積分(I)、微分(D)等基本控制規律,或者是三者進行適當地配合形成相關的復合控制規律,例如,PD、PI、PID 等。
圖1 是典型PID 控制系統結構圖。在PID 調節器作用下,對誤差信號分別進行比例、積分、微分組合控制。調節器的輸出量作為被控對象的輸入控制量。

圖1 典型PID控制系統結構圖
PID 控制器主要是依據給定值r(t)與實際輸出值y(t)構成控制偏差,用公式表示即e(t)=r(t)-y(t),它本身屬於一種線性控制器。通過線性組合偏差的比例(P)、積分(I)、微分(D),將三者構成控制量,進而控制受控對象。控制規律如下:

其傳遞函數為:

式中:Kp--比例系數; Ti--積分時間常數; Td--微分時間常數。
2. PID 控制器的MATLAB 模擬
美國MathWorks 公司推出的MATLAB 是一套具備高性能的數值計算和可視化軟體。由於MATLAB 可以將矩陣運算、圖形顯示、信號處理以及數值分析集於一體,構造出的用戶環境使用方便、界面友好,因此MATLAB 受到眾多科研工作者的歡迎。本文利用MATLAB 模擬工具箱Simulink 的功能,在基於模擬環境Matlab/Simulink 工具上用圖形化方法直接建立模擬系統模型,啟動模擬過程,將結果在示波器上顯示出來。
3. 模擬實例分析
3.1 建立數學建模
設被控對象等效傳遞函數為

3.2 模擬建模
模擬建模的目的就是將數學模型轉換成計算機能夠執行的模型,運用Simulink 可以達到此目的。圖2 是綜合圖1 和給定計算公式運用Simulink 建立的PID 控制的連續系統的模擬模型(建模步驟略)。

圖2 Simulink模擬建模
3.3 模擬實驗
在傳統的PID 調節器中,參數的整定問題是控制面臨的最主要的問題,控制系統的關鍵之處便是將Kp、Ti、Td三個參數的值最終確定下來。而在工業過程式控制制中首先需要對PID 控制中三參量對系統動態性的影響進行實際深入地了解,才能確定怎樣將三參數調節到最佳狀態。在本實驗中,對各參量單獨變化對系統控製作用的影響進行討論,其中在對一個參量變化引發的影響進行討論時,需要將其餘兩個參數設定為常數。
3.3.1 P 控製作用分析
分析比例控製作用。設Td= 0、Ti=∞、Kp= 3 ~ 10.輸人信號階躍函數,分別進行模擬,如圖3 所展示的系統的階躍響應曲線。
圖3 顯示的模擬結果表明:系統的超調量會隨著Kp值的增大而加大,系統響應速度也會會隨Kp值的增大而加快。但是系統的穩定性能會隨著Kp的增大而變差。

圖3 單閉環調速系統P控制階躍響應曲線
3.3.2 比例積分控製作用的分析
設比例積分調節器中Kp= 1,討論Ti= 0.01 ~ 0.05 時。輸人信號階躍函數,分別進行模擬,如圖4 所展示的系統的系統的階躍響應曲線。

圖4 單閉環調速系統PI控制階躍給定響應曲線
系統的超調量會隨著Ti值的加大而減小,系統響應速度隨著Ti值的加大會略微變慢。
3.3.3 微分調節作用的分析
設Kp= 1、Ti= 0.01,討論Td= 10 ~ 100 時對系統階躍響應曲線的影響。輸人信號階躍函數,分別進行模擬,如圖5 所展示的系統的階躍響應曲線。

圖5 單閉環調速系統PID控制階躍給定響應曲線
圖5 所顯示的模擬結果表明:根據單閉環調速系統的參數配合情況,起始上升段呈現較尖銳的波峰,Kp= 1、Ti= 0.01不變時,隨著Td值的加大,閉環系統的超調量增大,響應速度變慢。
4 .結論
(1)對於PID 參數採用MATLAB 進行整定和模擬,使用起來不僅快捷、方便,而且更為直觀,同時也避免了傳統方法反復修改參數調試。
(2)系統的響應速度會隨Kp值的增大而加快,同時也有助於靜差的減小,而Kp值過大則會使系統有較大超調,穩定性變壞;此外,系統的動作會因為過小的Kp值減慢。
(3)超調的減小、振盪變小以及系統穩定性的增加都取決於積分時間Ti的增大,但是系統靜差消除時間會因為Ti的增大而變長。
(4)增大微分時間Td對於系統的穩定性、系統響應速度的加快以及系統超調量的減小都會有所幫助。但是如果Td過大,則會使得調節時間較長,超調量也會增大;如果Td過小,同樣地也會發生以上狀況。
(5)總之PID 參數的整定必須考慮在不同時刻三個參數的作用以及彼此之間的作用關系。
5.結語
PID 控制應用領域極為廣泛,可將其應用於電力、化工、輕工、冶金以及機械等工業過程式控制制中。通常情況下,最適合採用PID 控制技術的條件是:當我們對目標系統或被控對象的內部特徵不完全清楚時,或者是系統的全部參數不能經過有效的測量手段來獲取,同時必須依賴於經驗和現場調試來確定系統控制器的結構參數情況下採用該技術。

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