控制·机器人

频率响应·稳定性模拟器

在控制·机器人领域中专注于频率响应·稳定性，可比较相关计算条件、公式、设计判断的模拟器集合。

24 个模拟器

相邻类别

电磁学·电路 振动·动力学 AI·计算机科学 机械要素

工具列表

MRAC自适应控制参考模型追踪模拟器
Adaptive Control MRAC Simple Simulator
频率响应·稳定性
比较参考响应、追踪误差和适应增益历史，观察增强适应后改善或振荡的趋势。
姿态控制推进器调整模拟器
Attitude Control Thruster Sizing Simulator
频率响应·稳定性
人造卫星与航天器姿态控制 (RCS) 推力器规格设计的免费模拟器。可实时计算惯性矩、所需扭矩、单台推力、基于齐奥尔科夫斯基方程的推进剂质量，并评估推进剂质量占任务总质量的比例。
RCS姿态控制推进器推进剂
超前滞后补偿器的波特图设计模拟器
Bode Lead Lag Compensator Simulator
频率响应·稳定性
联动显示幅频、相频和极零图，观察极零间隔如何影响稳定余量。
波特图·频率响应模拟器
Bode Plot
频率响应·稳定性
本文介绍波特图（频率响应）的实时绘制与分析功能，可自动生成传递函数的增益图与相位图，并计算幅值裕度、相位裕度、穿越频率等关键参数，辅助进行系统稳定性判断。适用于控制系统设计与频域分析。
波特图频率响应相位裕度增益裕度
波特图模拟器
Control Bode
频率响应·稳定性
使用伯德图仿真器实时分析控制系统频率响应。通过切换一阶、二阶或PID模型并调整参数，即刻可视化传递函数的幅频与相频特性，快速获取幅值裕度、相位裕度及带宽等关键指标，助力高效完成系统稳定性分析与设计验证。
波特图控制工程传递函数稳定性
扰动观测器(DOB)模拟器 — PI单独的扰动抑制比较
Disturbance Observer (DOB) Simulator — DOB+PI vs. PI Alone
频率响应·稳定性
扰动观测器 (DOB) 模拟器 — DOB+PI 与单独 PI 的对比围绕控制响应、稳定裕度与调节条件组织输入、结果与图表，帮助用户在同一工程主题内进入下一项计算。
扰动观测器DOBPI控制Q滤波器
增益调度控制模拟器
Gain Scheduling Control Simulator
频率响应·稳定性
用于控制在不同运行点处增益变化的非线性系统的工具。可切换固定增益控制和增益调度控制进行对比，实时计算闭环增益、与设计值的偏差、推估超调量等指标，直观体现为什么需要增益调度。
增益调度非线性控制运行点环路增益
反向响应模拟器 — 右半平面零点(RHP zero)的阶跃响应
Inverse Response Simulator — Step Response of an RHP-Zero Process
频率响应·稳定性
逆响应模拟器可视化含右半平面零点（RHP zero）的过程 G(s)=K(-Tz·s+1)/((T1·s+1)(T2·s+1)) 的阶跃响应与 PI 闭环行为，直观理解输出先朝反方向运动的现象。
反向响应RHP zero右半平面零点非最小相位
朱里稳定判别模拟器 — 离散时间系统
Jury Stability Test Simulator
频率响应·稳定性
离散时间（数字）控制系统朱里稳定判据模拟器：根据特征多项式系数构建朱里表，判定所有根是否位于单位圆内。在 z 平面与图表上可视化必要条件、内部条件与根的模值。。
朱里稳定判别离散时间系统数字控制单位圆
环路成形设计模拟器 — 波特图和稳定裕度
Loop Shaping Simulator — Bode Plot and Stability Margins
频率响应·稳定性
环路成形设计模拟器对 PI 补偿与二阶过程的开环频率响应进行可视化，实时计算增益穿越频率、相位裕度 PM、增益裕度 GM 与带宽。可直观体验经典控制的稳定设计。
环路成形波特图PI补偿相位裕度
尼科尔斯图模拟器
Nichols Chart Simulator
频率响应·稳定性
开环传递函数的频率响应，用相位（横轴）和增益（纵轴）合并到一个图上绘制的工具。改变增益、时常数、无差拍时间，增益裕度·相位裕度·共振峰会实时显示，可以直观地研究闭环系统有多稳定。
尼科尔斯图增益裕度相位裕度频率响应
奈奎斯特曲线·稳定裕度模拟器
Nyquist Criterion
频率响应·稳定性
本文介绍一款CAE工具，用于通过奈奎斯特图分析控制系统稳定性。用户可选择开环传递函数并调整增益，实时观察奈奎斯特图与波特图变化。工具自动计算增益裕量、相位裕量及穿越频率，并基于奈奎斯特稳定性判据（Z = N + P）判断闭环系统稳定性，其中
奈奎斯特稳定判别增益裕度相位裕度
纯滞后的帕德近似模拟器
Padé Approximation of Time Delay Simulator
频率响应·稳定性
将纯时滞 e^(−sT) 用有理传递函数近似的控制工程模拟器。调整近似阶数、时滞与对象时间常数，实时观察相位特性、有效带宽以及右半平面零点引起的初始反向超调。。
帕德近似纯滞后时间延迟传递函数
粒子滤波器模拟器
Particle Filter Simulator
频率响应·稳定性
使用加权粒子群从被噪音淹没的观测中估计隐藏状态的粒子滤波器（顺序蒙特卡洛法）工具。改变粒子数、噪声和重采样方式，实时观察估计误差和有效样本大小的变化。
粒子滤波器逐次蒙特卡洛状态估计重采样
极点配置法模拟器 — 状态反馈设计
Pole Placement Simulator — State Feedback Design
频率响应·稳定性
针对二阶单输入系统 ẋ=Ax+Bu 的极点配置在线工具：改变系统矩阵 A 与期望闭环极点，实时计算状态反馈增益 k1、k2、开环极点、闭环极点与阶跃响应，并可视化极点的移动。免费使用。
极点配置状态反馈反馈增益闭环极点
机器人手臂雅可比奇异点模拟器
Robot Arm Jacobian Singularity Simulator
频率响应·稳定性
两连杆平面机器人手臂的雅可比 det(J)、Yoshikawa 可操作度、奇异值与条件数的实时计算器。可视化边界奇异点、内部奇异点与可操作度椭球，辅助 DLS 逆运动学与奇异点鲁棒的轨迹规划。。
机器人手臂雅可比奇异点操纵度
2连杆机器人手臂正逆运动学模拟器
Robot Arm Kinematics
频率响应·稳定性
本文通过交互式仿真演示二连杆机械臂的正逆运动学原理。您可调整关节角度观察正运动学下的末端轨迹，或直接在画布上设定目标位置，由系统实时计算逆运动学解，并可在“肘上”与“肘下”两种构型间自由切换，直观理解机器人运动学中的多解现象与求解过程。
机器人运动学逆运动学操纵器
根轨迹法控制系统设计工具
Root Locus
频率响应·稳定性
本文介绍根轨迹法这一经典控制系统设计工具。通过设置开环极点与零点，可实时绘制增益K变化时闭环极点在s平面上的运动轨迹。工具自动计算渐近线、稳定裕度及系统阶跃响应，并详解轨迹起点（K=0时始于开环极点）、终点（K→∞时终于开环零点或无穷远）及
根轨迹控制系统设计闭环极点稳定裕度
劳斯-赫尔维茨稳定判别模拟器
Routh-Hurwitz Stability Criterion Simulator
频率响应·稳定性
输入控制系统特性方程式的系数，可自动构建劳斯阵列，计数第1列的符号变化来判定系统是稳定还是不稳定。无需求解根就能判断稳定性的原理，可通过s平面绘图和阶跃响应同时观察验证。
劳斯-赫尔维茨稳定判别特征方程劳斯阵列
二阶系统阶跃响应(稳定时间)模拟器
Second-Order Step Response Simulator
频率响应·稳定性
可视化标准形式二阶系统输入阶跃信号时的时间响应。改变自然频率ωn和阻尼比ζ，实时计算超调量、峰值时间、上升时间、调节时间，直观理解控制系统的时间响应指标。
二阶系统阶跃响应稳定时间超调量
滑动模式控制 — VSC和鲁棒性
Sliding Mode Control — VSC and Robustness
频率响应·稳定性
滑模控制（SMC）模拟器：对带扰动的二阶系统应用切换律 u=-k·sign(s)，使其沿滑模面收敛至原点。调节滑模面系数c、切换增益k、边界层宽度φ和扰动幅值d，体验鲁棒性与抖振抑制。
滑动模式控制SMCVSC可变结构控制
电力系统频率下垂控制模拟器 — Primary Response
Smart Grid Frequency Droop Control Simulator
频率响应·稳定性
智能电网频率下垂控制（Primary Frequency Response）模拟器：调整系统、下垂率 R、负荷扰动、系统惯量 H、死区与 AGC 增益，实时计算 Δf、RoCoF、nadir、AGC 恢复时间及 UCTE 合规性。50Hz/60Hz 系统通用。。
电力系统频率控制Frequency DroopPrimary Response
状态空间可控性模拟器
State-Space Controllability Simulator
频率响应·稳定性
二阶线性定常系统 ẋ=Ax+Bu 的可控性判定模拟器。调整系统矩阵 A 与输入向量 B，实时计算可控性矩阵 𝒞=[B AB]、行列式、秩及可控/不可控结论，并在状态平面上以列向量直观可视化。。
可控性状态空间可控矩阵卡尔曼判定
稳态误差和系统型(类型)模拟器
Steady-State Error vs System Type Simulator
频率响应·稳定性
单位反馈控制系统稳态误差在线模拟器：根据系统型号 N（积分环节个数）和输入信号（阶跃／斜坡／抛物线），实时计算位置常数 K_p、速度常数 K_v、加速度常数 K_a，并自动判定跟踪性能。免费可视化工具。
稳态误差系统型类型位置常数

使用指南

  1. 在cat-filter输入栏设置控制系统的传递函数参数(分子·分母的系数)
  2. 指定频率范围(例：0.1～1000 rad/s)和扫频点数，点击模拟运行按钮
  3. 波特图(增益特性·相位特性)和奈奎斯特曲线自动生成，显示系统的稳定性判定

具体计算示例

PID控制系统示例：传递函数G(s)=100(s+1)/(s(s+10)(s+50))中，在频率f=10Hz时的响应计算得增益20dB、相位-120°。铝制机器人手臂(转动惯量0.5kg·m²)的角速度控制中，在截止频率50rad/s时确保衰减比0.7，奈奎斯特曲线在(-1,0)左侧迂回，得到稳定判定。

实际应用的注意事项