一、功能準確性檢驗

基礎功能核驗

針對常用控制函數，像用于傳遞函數建模的 tf 、構建狀態空間模型的 ss ，以及開展階躍響應分析的 step 等，必須確認其能精準執行基礎操作。以 tf 函數為例，在輸入分子與分母系數后，理應生成準確無誤的傳遞函數模型；而運用 step 函數時，則應能夠精準計算并繪制出系統的階躍響應曲線，如實反映系統對階躍輸入的動態響應過程。

復雜功能測試

對于高級控制函數，例如線性二次調節器 lqr 、模型預測控制 mpc 等，需要在復雜場景下檢驗其功能表現。在使用 lqr 函數時，要驗證它能否依據給定的權重矩陣Q和R，精確計算出最優狀態反饋增益K，并且使系統性能指標契合預期設想，確保系統在優化控制下達到理想的運行狀態。

二、輸入輸出校驗

輸入參數核查

需驗證函數對輸入參數合法性的檢查是否嚴謹。就 tf 函數來說，一旦輸入的分子或分母系數格式有誤，比如出現非數值類型，或者維度不匹配的狀況，函數應即刻給出明確且易懂的錯誤提示。對于 mpc 函數，則要著重檢查它對控制模型矩陣（像A、B、C等）的維度與格式，是否進行了嚴格的校驗，以保障模型構建的準確性和可靠性。

輸出結果驗證

仔細檢查函數的輸出結果是否符合預期設想。以 step 函數的輸出為例，其呈現的階躍響應曲線，在超調量、上升時間、調整時間等關鍵性能指標上，都應與理論分析結果高度一致。對于 lqr 函數，其輸出的最優增益矩陣K，必須能夠確保閉環系統穩定運行，同時全方位滿足各項性能要求，使系統在實際運行中展現出良好的控制效果。

三、性能評估

計算效率測評

對于計算量較大的控制函數，例如 mpc 函數，需要測試它在不同規模問題下的計算耗時。當控制模型的維度增加，或者預測范圍擴大時，密切觀察函數的計算時間是否處于可接受區間，以此確保其在實際應用場景中，能夠滿足實時性需求，及時為系統控制提供有效的數據支持。

穩定性檢驗

驗證控制函數在不同參數設定和系統條件下，是否能夠始終保持穩定運行。比如在使用 lqr 函數時，有意識地改變權重矩陣Q和R的取值，檢查系統是否始終維持穩定狀態。對于 mpc 函數，要測試它在面對不同約束條件以及系統動態特性變化時的穩定性，保障系統在復雜多變的環境中可靠運行。

四、邊界條件測試

參數邊界檢驗

深入檢查函數在輸入參數處于邊界值時的具體行為。以 tf 函數為例，測試當分子或分母系數取極小值或極大值的極端情況時，函數是否依舊能夠正常運作。對于 lqr 函數，測試權重矩陣Q和R取邊界值，如接近零或者數值非常大時，函數能否準確計算出增益矩陣K ，為系統控制提供準確依據。

系統邊界測試

驗證函數在系統處于邊界狀態時的表現。在使用 step 函數分析系統階躍響應時，測試當系統接近穩定邊界或不穩定邊界的臨界狀態下，函數是否能夠精準反映系統的動態特性，為系統穩定性評估提供可靠參考。

五、兼容性測試

與其他函數的兼容性

著重測試控制函數與其他MATLAB函數協同作業的能力。驗證由 tf 函數創建的傳遞函數模型，是否能夠與用于頻率響應分析的 bode 函數、進行階躍響應分析的 step 函數等其他分析函數無縫對接，共同完成對系統的全面綜合分析，為系統性能評估提供多維度的數據支持。

與不同版本MATLAB的兼容性

全面檢查控制函數在不同版本MATLAB軟件中的運行狀況，確保其無論在新版本還是舊版本中，都能始終保持一致的功能和性能表現，保障用戶在不同軟件環境下都能正常使用相關控制函數。

六、異常處理測試

錯誤處理機制

嚴格驗證函數在遭遇錯誤輸入或異常情況時的應對處理方式。當 tf 函數的輸入參數格式錯誤時，函數應能夠迅速且準確地捕獲錯誤，并向用戶給出清晰明了的錯誤信息，幫助用戶快速定位和解決問題。對于 mpc 函數，當控制模型矩陣存在奇異值，或者不滿足某些數學條件時，應能妥善處理異常，并及時提示用戶，避免錯誤結果的產生。

容錯能力測試

測試函數在一定程度的輸入誤差或系統噪聲干擾下的容錯能力。在使用 lqr 函數時，人為向系統中加入較小的噪聲干擾，觀察函數是否依然能夠計算出合理的增益矩陣K，確保系統在存在一定干擾的實際環境中，仍能保持穩定且有效的控制性能。