MATLAB实时控制程序

基于在教学和工程实验领域广泛应用的MATLAB/Simulink平台，MATLAB实时控制软件实验平台，使得实验和先进算法研究变得无比轻松。在不需要熟练掌握其他编程语言的基础上就能做控制理论实验，只需要把精力集中在控制算法研究上而不需要接触艰深的硬件接口。现在，在此平台上可以把系统的建模、仿真和实时控制，用户的建模和仿真结果不需要太多修改就可以直接在同一平台上针对实际物理设备进行控制实验验证。

MATLAB 实时控制软件的特点：实控软件采用了MATLAB/Simulink 的实时工具箱RTW(Real-TimeWorkshop)实现控制任务，运行在 Windows 操作系统基础上，专用的实时内核代替Windows操作系统接管了实时控制任务。内核任务执行的最小周期是1ms，大大地提高了系统控制的实时性，完全可以满足 Windows 下较高的实时性控制要求而不用担心Windows本身的实时性问题。

实时控制软件实验平台具有如下的重要特点： 有助于形成系统建模、仿真和实时控制一体化的操作界面；基于Windows下的图形化操作界面，同时解决了在Windows下控制实时性较差的问题；良好的MATLAB/Simulink模块化的控制界面，用户可以自行修改和积木式搭建控制算法；可以实时地在线修改或者调整参数，参数修改的效果立即可视；使用示波器模块方便对模型中各路信号在线进行观察和记录。

本文采用了固高科技推出的固高教学产品MATLAB 实时控制软件创造作为实验平台，实时控制软件可工作在 Windows 98、Windows 2000以及 Windows XP等操作系统环境下。系统运行时需要 MATLAB 6.5、MATLAB/Simulink 5.0、MATLAB/Real-Time Workshop、MATLAB/Real-TimeWindows Target 以及 Visual C/C++等软件支持。用户使用实时控制软件前必需自行安装上述支持软件。在安装了 MATLAB/Real-Time Windows Target和VisualC/C++后，使用前，必须在MATLAB下安装Real-TimeWindows Target实时内核以及选择C语言编译环境。

首先在Windows操作系统环境下启动MATLAB应用程序，在Command Windows窗口中键入Simulink命令或者点击工具栏上的按钮，启动Simulink应用程序。在此程序中构建直线二级倒立摆LQR算法实时控制程序。

模拟本章第三节三级倒立摆的LQR控制器的设计与仿真，很容易进行二级倒立摆的的LQR控制器的设计。 经过对控制器参数调整，反复测试得，在加权矩阵Q的对角矩阵，从仿真结果看，参数比较合适。

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