基于GUI的自动控制系统基本性能介绍.doc

毕业设计（论文） 设计(论文)题目 基于GUI的自动控制系统基本性能分析 目 录 摘 要 1 一、绪论 3 （一）、课题研究的目的和意义 3 （二）、自动控制系统概述 3 （三） 、MATLAB简介及GUI图形用户界面的应用概述 3 二、基于GUI的自动控制系统分析设计原则 4 （一）、GUI的设计原则 4 （二） 、GUI的创建 4 2.1 建立GUI的主要方式 4 2.2 通过GUIDE设计GUI的三个主要阶段 4 2.3 控件及其常用属性设置 5 三、 基于GUI的线性控制系统基本性能分析设计实现 6 （一）、 线性控制系统基本性能分析的主界面设计 6 1.1、在GUI的主界面创建打开图片文件菜单 6 1.2、对线性系统三个模块的调用 8 1.3、主窗口退出的实现 9 （二）、线性系统的时域分析设计及MATLAB实现 9 1.1、时域分析介绍： 9 1.2、控制系统的时域动态性能指标分析及MATLAB实现 9 1.3、线性系统的时域稳态性能分析及MATLAB实现 12 （三）、线性系统的频域分析及MATLAB实现 15 1.1、传递函数的定义及模型的建立 15 1.2、系统的频域分析介绍 16 1.3、频率特性的基本概念： 17 1.4、频率分析法主要包括3种方法： 18 （四） 、控制系统的状态空间分析及MATLAB实现 20 1.1、状态空间分析介绍 20 1.2、状态空间模型的建立 21 1.3、控制系统的可控性与可观性 22 1.4、李雅普诺夫稳定性分析 23 四、总 结 25 参考文献 27 附 录 28 谢 辞 35 摘 要 自动控制系统就是在无人直接操作或干预的条件下，通过控制装置使控制对象自动的按照给定的规律运行，使被控量按照给定的规律去变化的系统。在现代工业生产中，自动控制系统已经遍布每一个角落，对于线性时不变系统，可以通过时域、频域分析法来分析系统的性能，但是对于多输入多输出的控制系统，时域、频域分析已经无能为力，鉴于这样的控制系统，可以通过线性系统的状态空间分析法来分析。本文针对自动控制系统的设计很大程度上还依赖于实际系统的反复实验，结合具体的实例，介绍了利用先进的 Matlab 软件对自动控制系统进行时域、频域分析和线性系统状态空间分析的方法，通过快速直观的仿真和分析达到自动控制系统的优化，并利用GUI实现。Matlab GUI是一种包含多种对象的图形窗口，利用GUI能进行可视化界面的设计并对实例进行仿真。 关 键 词 Matlab 、GUI、自动控制系统、时域 、频域 、状态空间。 Abstract Automatic control system makes object operate according to a certain law automatically to let the controlled quantity change by given law on the condition that nobody operate and control directly.Automatic control system exists every corner of the world in the modern industrialized production,which can analyze the performance of the system by time domain and frequency domain for the linear time-invariant control systems. However, to the system with multiple inputs and multiple outputs,the way to analyze through time domain and frequency domain can not do anything. Due to the control system, it can analyze through linear system state space.Due to this point that the design of automatic control system largely depends on repeated practice and modification, combined with the concrete example, this paper introduces the way to analyze and s