你是不是也遇到过这种情况？在 MATLAB 里想用 margin 函数分析控制系统稳定性，结果输完代码要么报错，要么出来一堆看不懂的数字，完全不知道咋回事。别愁，今天小编就来给大伙好好掰扯掰扯这个 margin 函数，从参数到实例，再到那些容易踩的坑，保证让你看完就会用。
一、margin 函数到底是干啥的？为啥要用它？
估计有刚接触的朋友会问，margin 函数听着挺玄乎，它到底能帮咱解决啥问题啊？其实简单说，这函数就是用来分析控制系统的稳定裕度的，像相位裕度、增益裕度这些，都能靠它算出来。
那为啥非得用它呢？你想啊，做控制系统设计的时候，稳定性可是头等大事。要是增益裕度不够，系统说不定就会振荡；相位裕度太差，响应可能就跟不上。用 margin 函数一算，这些关键指标一目了然，咱调参数的时候心里就有数了，多方便。
二、margin 函数的参数都代表啥？怎么用才对？
margin 函数的参数说简单也简单，说复杂也复杂，咱一步一步来看。
最基本的用法是 margin (sys)，这里的 sys 就是咱要分析的系统模型，比如用 tf 函数建立的传递函数。举个例子，sys = tf ([1],[1 2 3])，然后输入 margin (sys)，MATLAB 就会自动画出波特图，还把增益裕度、相位裕度这些数值标出来，是不是挺直观？
但有些朋友可能会用到 margin (mag, phase, w) 这种形式，这时候 mag 是幅值，phase 是相位，w 是频率。这种用法就得注意了，幅值得用线性单位，可别写成分贝了，不然算出来的结果肯定不对。小编之前就见过有人在这栽跟头，折腾了半天都没找到问题在哪，后来才发现是单位搞错了，你说亏不亏。
那参数的顺序能换吗？肯定不能啊，必须是幅值、相位、频率这个顺序，少一个或者换个位置，函数都不认，直接就给你报错，这点可得记牢了。
三、实例演示：手把手教你用 margin 函数
光说参数可能有点抽象，咱来个实例操作，看完你就明白咋回事了。
假设咱有个传递函数 G (s) = 1/(s² + 2s + 3)，想看看它的稳定裕度。首先在 MATLAB 里输入 sys = tf (1, [1 2 3])，然后敲 margin (sys)，这时候屏幕上就会弹出波特图，图上会标出增益裕度（GM）、相位裕度（PM），还有对应的频率。
要是增益裕度是正的，相位裕度也在 30 到 60 度之间，那说明这个系统稳定性还不错。要是增益裕度是负的，那可得小心了，系统可能不稳定，得赶紧调参数。
再试试稍微复杂点的，比如两个系统串联，G1 = tf (1, [1 1])，G2 = tf (1, [1 2])，sys = series (G1, G2)，然后用 margin (sys) 分析。你看，这样不管多复杂的系统，用 margin 函数都能轻松搞定，是不是很方便？
四、使用 margin 函数容易踩的坑，避开就能少走弯路
虽说 margin 函数不难用，但有些坑还是得提前知道，不然很容易出错。
第一个坑就是单位问题，前面也提到了，用 margin (mag, phase, w) 的时候，幅值一定要用线性单位，要是习惯性地用了分贝，结果肯定不对。咱可以先用 db2mag 函数把分贝转换成线性单位，这样就保险多了。
第二个坑是频率范围设置不合理。有时候默认的频率范围可能没包含穿越频率，画出的波特图就看不出来增益裕度和相位裕度，这时候可以自己设置频率范围，比如 w = logspace (-1, 2, 1000)，然后用 margin (mag, phase, w)，这样结果就准确多了。
还有一个坑，就是系统模型建错了。要是传递函数的分子分母写反了，或者系数输错了，那 margin 函数算出来的结果肯定也是错的。所以用之前，一定得仔细检查系统模型对不对，别辛辛苦苦算半天，最后发现是模型建错了，多冤枉。
五、小编的一点小建议
用 margin 函数这么久，小编觉得啊，这函数是真的好用，但也别啥都依赖它。算出来的稳定裕度只是个参考，实际系统还得结合仿真和实验来验证。
另外，多动手试试不同的系统模型，熟悉熟悉 margin 函数在各种情况下的输出，用得多了自然就熟练了。刚开始用的时候别怕出错，出错了就看看报错信息，慢慢琢磨，很快就能掌握。
希望这篇文章能帮到正在学 MATLAB 的朋友们，祝大家用 margin 函数的时候都顺顺利利，少踩坑，多出成果。
