matlab sisotool講解

1、MATLAB SISOTOOL 工具箱簡(jiǎn)介SISOTOOL工具箱簡(jiǎn)介Matlab的Control System工具箱提供了單輸入單輸出系統(tǒng)補(bǔ)償器的設(shè)計(jì)工具Sisotool。Sisotool是Single Input Single Output Toolbox的縮寫(xiě)，它是Matlab的Control System工具箱的子工具箱。Sisotool工具箱能夠利用根軌跡圖或開(kāi)環(huán)系統(tǒng)的Bode圖，通過(guò)修改線性系統(tǒng)零點(diǎn)、極點(diǎn)以及增益等傳統(tǒng)設(shè)計(jì)方法實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)控制器的設(shè)計(jì)。在設(shè)計(jì)控制器時(shí)還可以設(shè)計(jì)相關(guān)的約束條件，例如阻尼比、自然頻率、超調(diào)量、幅值裕度和相位裕度等，設(shè)計(jì)后還可以顯示校正后閉環(huán)系統(tǒng)的階躍響應(yīng)和閉環(huán)

2、系統(tǒng)的頻率特性等。SISOTOOL工具的使用方法在Matlab命令窗口中輸入sisotool工具箱即可啟用例子1有一電液伺服機(jī)構(gòu)的傳遞函數(shù)為240000000( )(250)(4090000)G ss sss用上述的電液伺服機(jī)構(gòu)可以構(gòu)成閉環(huán)位置伺服系統(tǒng)，如圖1所示，設(shè)計(jì)控制器C使該系統(tǒng)的單位階躍響應(yīng)滿足下列條件1、調(diào)整時(shí)間 2、超調(diào)量5%PM 0.05sts圖1SISOTOOL工具的使用方法圖2SISOTOOL工具的使用方法點(diǎn)擊“File”“Import”導(dǎo)入系統(tǒng)GSISOTOOL工具的使用方法設(shè)置約束條件，在“Edit” Root Locus Design Constrants New分別設(shè)

3、置設(shè)置“ Setting Time”為0.05“Percent Overshoot”為5。SISOTOOL工具的使用方法調(diào)整控制器的增益設(shè)計(jì)控制器，使得閉環(huán)極點(diǎn)放在所需的位置，為了滿足調(diào)整時(shí)間和超調(diào)量的要求，系統(tǒng)的閉環(huán)主導(dǎo)極點(diǎn)應(yīng)位于淡粗線所圍成的區(qū)域內(nèi)，在靠近虛軸的復(fù)數(shù)開(kāi)環(huán)極點(diǎn)的左側(cè)加入一對(duì)共軛復(fù)零點(diǎn)，同時(shí)在淡粗線所圍成的區(qū)域內(nèi)的附近添加一對(duì)共軛復(fù)極點(diǎn)。拖動(dòng)加入的零點(diǎn)和極點(diǎn)來(lái)調(diào)整控制器的零點(diǎn)和極點(diǎn)的位置，拖動(dòng)任一方塊來(lái)調(diào)整增益的值，使得系統(tǒng)新的閉環(huán)主導(dǎo)極點(diǎn)落在淡粗線所圍成的區(qū)域內(nèi)。SISOTOOL工具的使用方法例子2圖2-1 俯仰通道穩(wěn)定控制系統(tǒng)方框圖220000(23)( )(50)sC ss s0.18I 設(shè)計(jì)總結(jié)利用SISOTOOL工具箱方便地設(shè)計(jì)出經(jīng)典控制系統(tǒng)，但是控制器零極點(diǎn)的選擇仍需要不斷試湊，直到基本滿足性能要求。因此在設(shè)計(jì)過(guò)程中，必須注意以下規(guī)律：有意識(shí)地在系統(tǒng)中加入適當(dāng)?shù)牧泓c(diǎn)，以抵消對(duì)動(dòng)態(tài)過(guò)程影響較大的不利極點(diǎn)，使系統(tǒng)的動(dòng)態(tài)過(guò)程獲得改善。要正確配置閉環(huán)主導(dǎo)極點(diǎn)的位置。把系統(tǒng)的設(shè)計(jì)要求表示成希望極點(diǎn)的區(qū)域。通過(guò)加入適當(dāng)?shù)牧泓c(diǎn)和極點(diǎn)，使得系統(tǒng)的閉環(huán)主導(dǎo)極點(diǎn)落在希望的區(qū)域。