基于MATLAB GUI的用PID自动控制..doc

PAGE \* MERGEFORMAT PAGE \* MERGEFORMAT 1 自动控制原理 MATLAB课程设计 自动化-2 何志东目录 MATLAB课程设计1 界面介绍3 操作演示5 程序流程示意图11 源程序13 一.界面介绍 本次课程设计的界面如上图所示，一共有一下4个模块： 数据输入与转换模块 系统菜单模块 数据输出模块 图形显示模块 接下来将逐一介绍。 左上方为数据输入与转换模块，包括系统函数的输入，根轨迹校正参数，以及频率相应参数的输入（频响尚未完成，所以该模块输入的数据只会被记录而暂无更多的功能）。其中系统函数能够通过按钮选择为传递函数形式，或者是零极点形式。同样，根据你的函数，你可以选择误差系数的选项。在输入模块中我们提供了将超调量转换成阻尼比的功能。 左下方为系统菜单模块，在完成了数据输入之后选择菜单，将可以提供如系统地根轨迹图，闭环阶跃响应，稳态分析等功能。特别是在选择了“根轨迹校正”的选项后，能够根据你所提供的指标进行超前—滞后根轨迹综合，并且显示出校正后的根轨迹。并且能将校正后的系统的阶跃响应与校正之前的阶跃响应相比较。 系统菜单模块旁边则是系统的数据输出模块。每一项菜单的选项都会有数据输出，并都将在这里显示。 右边是图形显示模块，上面的两个文本框则是可以输出文本并且给出开环系统的极点。 二.操作演示 这项程序一共有8个菜单选项，对应8个不同的操作如下清单： 根轨迹图 在演示中都将以系统 作为操作演示的例子。 阶跃响应 在计算阶跃响应的同时，还会在输入模块显示该系统的时域动态参数。 Nyquist图 Nichols图 Bode图 稳态分析 在“稳态分析”选项中,程序将会计算书闭环系统的极点，并且计算出在有半轴的极点的个数。由此便可以判断系统是否稳定。 单位反馈 程序将会在系统函数中输出闭环的系统的传递函数形式。 根轨迹校正 在选择这个选项之前，必须要给程序输入必要的指标参数：阻尼比，自然震荡频率，误差系数以及需要的相位裕量。 此时可以将原系统的根轨迹显示在右边的图形显示模块，再选择“根轨迹校正”，这时就会新生成两个界面，一个是校正后的系统的根轨迹，另一个则是对比原系统与新系统的闭环阶跃响应。同时新系统的传递函数将会显示在数据输出模块。在命令窗口中也能看到校正环节的传递函数。 三.程序流程示意图 开始.数据输入部分 开始 get函数得到字符串 get函数得到字符串 Str2num 转换成数字 Str2num 转换成数字 .数据输出部分同上 .菜单部分 开始 开始 菜单8菜单7菜单6菜单5菜单4菜单3菜单2菜单1获取菜单字符串 菜单8 菜单7 菜单6 菜单5 菜单4 菜单3 菜单2 菜单1 获取菜单字符串 .子函数超前校计算校正转置应提供的超前相角根据指标求得主导极点开始正 计算校正转置应提供的超前相角 根据指标求得主导极点 开始 由幅值条件确定校正后的系统增益计算校正转置零极点位置 由幅值条件确定校正后的系统增益 计算校正转置零极点位置 .子函数滞后校正 最后再适当调整，以便满足指标要求确定计算偶极子，并且要靠近原点，两者相差β倍由需要的指标计算应该增大的吾侪系数值，以及β根据指标求得主导极点开始 最后再适当调整，以便满足指标要求 确定计算偶极子，并且要靠近原点，两者相差β倍 由需要的指标计算应该增大的吾侪系数值，以及β 根据指标求得主导极点 开始 四.源程序 主函数： Untitled.m function varargout = untitled(varargin) % UNTITLED M-file for untitled.fig % UNTITLED, by itself, creates a new UNTITLED or raises the existing % singleton*. % % H = UNTITLED returns the handle to a new UNTITLED or the handle to % the existing si