MATLAB在控制系统分析中的脉冲响应与计算机辅助设计

本章节主要讨论了在"系统的脉冲响应曲线"这一主题下，利用MATLAB语言进行控制系统计算机辅助设计的方法和应用。MATLAB提供了impulse()和step()函数来方便地研究线性控制系统的动态特性。这些函数的调用结构相似，用户可以通过它们观察系统在受到单位阶跃输入或单位脉冲输入下的响应，从而深入了解系统的瞬态行为和稳态性能。 章节深入探讨了线性控制系统计算机辅助分析的重要性，强调了如何利用计算机技术更新传统分析方法，解决传统手段难以处理的问题。例如，针对离散系统，学习者将学习如何通过Nyquist图和Nichols图分析其稳定性，尽管这些图缺乏频率信息，但通过其他分析手段可以补充。高阶系统的根轨迹分析，以及多变量系统的频域分析，也是关键内容，它们有助于设计师评估系统的稳定性和性能。 此外，章节还涵盖了线性系统定性分析，如系统性质（包括稳定性、可控性和可观测性）的深入剖析。这包括稳定性分析，如线性反馈系统的内部稳定性，通过相似变换理解系统的内在结构，以及线性系统可观测性和可控性的评估。Kalman分解技术在系统状态方程标准化和系统的范数测度计算中也占据一席之地。 这个章节是国家级精品课程的一部分，它不仅介绍了MATLAB语言的基础操作，还涵盖了现代控制系统分析中的核心理论和实践技巧，对于从事控制系统设计或对MATLAB有深入学习需求的学生和工程师具有很高的实用价值。