MATLAB位置随动系统的校正与仿真(4)

菜单

1.3 MATLAB 在仿真功能中的介绍

MATLAB 是由美国科学家利用 FORTRAN 语言编写的一个工具箱集合，它具有很多优秀的特点，使得 MATLAB 在控制系统的仿真过程中得到大量的应用。

（1）开发环境好[6]。MATLAB 包含了一个方便的开发平台，他能提供适用于各种不同工具箱需要的函数库和代码，面向对象操作简单。它的开发原理主要还是以矩阵为原理，各种变化也是用矩阵的方式转换的。

（2）运算符、库函数丰富。MATLAB 的一个优点是它拥有程序扩展的能力和许多不同功能的工具箱，虽然每一个工具箱在开发阶段的设计目的不完全相同，但在 MATLAB 上能完全通用，不同工具箱之间也能用 MATLAB 函数结合起来。MATLAB 包含两个部分：核心部分和各种可选的工具箱。它的运算符也同样丰富，毫不夸张的说 MATLAB 的运算能解决工程界的所有问题。

（3）编程语言高效。MATLAB 的运算规则使得它的函数语句十分简短，但又不失去灵活性，每一个传递函数的编写既可以用零极点的方式，有可以用状态方程的方式，可以说，无论是哪种方式，只要编写的语法没有问题，都能成功。最主要的是它可以自动帮我们查出函数语句中的错误，这节省了我们大量的时间，如果对语法错误不是很了解，它还能自动帮我们修改。

（4）图形功能强大。有许多绘图函数命令，这使得图形的编辑可以在人机界面上轻松地完成，在其中用的次数比较多的有 plot 函数，这个函数主要是对 x,y 向量的确定，分析是以哪一轴作图；另外比较常用的有 option 函数，它主要是改变线型的形状和符号的状态。除了上述的函数外还有其他的绘图修改函数，它们的主要作用都是使图形看上去能更加清楚，我们只需要对照一些表格就能熟练的掌握它们，给图形加上标注。论文网

（5）应用程序接口方便。MATLAB 提供的应用程序接口可以供多种高级语言进行编程，方便 MATLAB 可以使用。

表 1-1 常用图形修饰函数及功能[7]

函数功能说明

axis xlabel ylabel X、Y 坐标轴范围的调整标注 X 轴名称

标注 Y 轴名称

title 标注图形例题

legend 标注图例标注

grid on 给绘图增加网格

grid off 给绘图取消网格

gtext 在图形中加入普通文本标注

1.4 本文主要研究工作

本设计主要研究位置随动系统的组成和运行原理，通过建立整个闭环位置随动系统的模型，采用 PID 控制等控制方法，从内向外依次设计电流环、转速环和位置环，形成系统仿真模型。并在 MATLAB 软件下进行仿真实验，考察控制系统的性能指标。

位置随动系统中的给定量不是一个恒定量，因此要求输出量必须准确跟踪给定量的变化，并且系统具有良好的动态特性。系统的前向通道中必须设计串联校正、反馈校正等校正装置来提高系统精度，此外位置随动系统的开环增益也需要仔细调节，这样最后得到的系统输出量才会比较稳定。

2 Simulink 在 MATLAB 中的应用

2.1 SIMULINK 的简介和特点

SIMULINK 是 MATLAB 的一个重要组件，它主要是提供动态系统的建模和仿真功能。因为在 Simulink 中程序的使用非常少，主要的操作都是通过鼠标操作，就可以构造出复杂的系统。每一个系统结构图都是由若干在系统组成的，而在若干个小系统中，可能会封装其他的小组件，所以在做 Simulink 仿真中我们需要非常仔细，只要当中的一个小元件出错，整个系统就有可能崩溃。所以没坐一部就查一步，养成良好的习惯。文献综述