Matlab GUI实现：自动控制原理传递函数稳定性判断与响应分析

在MATLAB自动控制原理课程中，学生被要求通过GUI（图形用户界面）完成一系列任务，包括传递函数的稳定性分析、绘制不同类型的响应图（如奈奎斯特图和Bode图）、计算稳态误差等。课设项目主要包括两个部分：GUI界面设计和实际功能实现。 1. GUI界面设计： - GUI由多个控件组成，如弹出式菜单用于选择不同的题目，用户可以选择判断传递函数的稳定性、分析系统响应和稳态误差等问题。 - 选中的题目会通过`popupmenu1_Callback`函数处理，该函数获取用户的选择，并根据选中的选项动态设置相应的提示文本，例如在文本框`text3`中显示题目要求的具体内容。 - 其他控件如按钮（`pushbutton1`）也与题目选择相关联，当用户点击后，会根据选中的题目调用相应的函数，比如`wk1_1`可能涉及到解析传递函数的系数并进行后续计算。 2. 功能实现： - 稳定性判断是通过对传递函数的特征方程进行分析，例如题目1.1中的`s^5 + s^4 + 2s^3 + 2s^2 + 5 = 0`，需要检查根的实部是否全为负。 - 开环传递函数的分析（如1.2和1.3题）涉及绘制Bode图和奈奎斯特图，这需要使用MATLAB的系统分析工具箱，如`bode`函数和`nyquist`函数，分别展示频率响应和闭环稳定性。 - 对于响应计算（如1.2中的单位阶跃、脉冲和速度输入响应），学生需要编写相应的函数来计算并可能使用`step`、`impulse`或`velocity`函数。 - 稳态误差（1.2题）的求解通常涉及单位反馈系统，需要了解如何使用稳态误差分析方法，如误差系数计算或零极点匹配等。 3. 实际操作流程： - 用户首先从弹出菜单中选择一个题目，程序会根据选择执行相应的计算和绘制任务，如调用`wk1_1`函数处理传递函数的系数，并更新GUI上的输出。 - 每个按钮触发的操作可能涉及到数据处理、图形绘制、稳态误差计算等多个步骤，这些步骤通常由MATLAB脚本中的函数块来完成。 这个MATLAB自动控制原理的课设项目要求学生运用GUI技术将理论知识转化为实践，不仅锻炼了编程技能，也加深了对自动控制原理的理解。学生需要熟练掌握MATLAB的基本语法、系统分析工具箱的使用，以及GUI组件的交互设计。