MATLAB开发的根轨迹符号GUI交互工具

根轨迹图是一种在 s 平面或 z 平面显示系统根随参数变化的轨迹，这些根对应于闭环传递函数的极点。通过该工具，用户可以轻松地对连续或离散传递函数进行根轨迹分析，其中传递函数中包含了一个可变增益向量 k。这种分析对于评估系统稳定性、瞬态响应以及鲁棒性至关重要。 该 GUI 提供了简单直观的操作界面，用户可以方便地输入或修改传递函数，并对增益 k 进行调整。工具提供两个预设的示例，分别用于 s 平面和 z 平面，用户可以通过演示按钮轻松切换这两个示例，以便更深入地理解不同情况下的根轨迹特性。 符号根轨迹 GUI 的一个突出特点是其能够处理符号表达式，而不仅仅是数值。这意味着用户在定义系统参数时，可以使用符号而非具体数值。这种方法的优势在于能够获得更加通用的根轨迹解，而不受具体数值限制，从而使得分析结果在更广泛的情况下都适用。 在根轨迹图分析完成后，工具还提供了一个便捷的功能，允许用户将当前生成的根轨迹图导出为一个全新的图形。这对于生成报告、进一步的分析或演示都是十分有用的。用户可以将图形保存为图像文件，或者以其他图形格式导出，方便后续的使用和分享。 符号根轨迹 GUI 的使用并不需要用户具有深入的 MATLAB 编程背景。尽管如此，该工具的内部实现可能涉及到 MATLAB 的控制系统工具箱函数，如 rlocus()，该函数用于绘制根轨迹图，以及可能的符号计算工具箱函数，用于处理符号表达式。通过该 GUI，用户可以避免直接编写代码，而是通过交互式操作来实现复杂的根轨迹分析任务。 最后，这个工具与 Erik Cheever 开发的根轨迹 GUI 相关联，这表明在控制系统的教育和研究领域，根轨迹分析是一个普遍关注的课题。通过比较两个工具，用户可以更好地理解不同工具在实现和功能上的差异，从而选择更适合自身需求的工具进行分析。" 关键词: 根轨迹图, MATLAB, GUI, 控制系统, 传递函数, 符号表达式, s平面, z平面, 稳定性分析, 闭环极点, 交互式工具, 系统鲁棒性, 分析导出