MATLAB多算法过程控制系统设计与仿真平台

资 源 简 介

本项目基于MATLAB开发，提供单变量与多变量过程控制系统的设计与仿真功能。支持Smith预估控制、PID控制、内模控制等多种算法，适用于SISO和MIMO过程的验证与性能分析，便于控制策略的快速测试与优化。

详 情 说 明

多算法单变量与多变量过程控制系统设计与仿真平台

项目介绍

本项目是一个综合控制系统仿真平台，专门用于单输入单输出(SISO)和多输入多输出(MIMO)过程的控制算法验证与性能分析。系统集成了多种先进控制算法，支持用户通过图形界面灵活配置系统参数，进行实时仿真并对比不同控制策略的性能表现，为控制系统的设计与优化提供全面支持。

功能特性

• 多算法支持：集成Smith预估控制、PID控制、内模控制(IMC)和动态矩阵控制(DMC)等多种先进控制算法
• 多模型兼容：支持传递函数、状态空间模型和阶跃响应数据等多种系统建模方式
• 全面分析功能：提供时域响应分析、频域稳定性分析、性能指标计算和鲁棒性测试
• 直观对比展示：图形化显示多算法对比结果，生成详细的性能分析报告
• 灵活配置：用户可自定义仿真参数、参考信号类型和扰动配置

使用方法

1. 系统配置：选择控制对象类型(SISO/MIMO)，输入系统模型参数
2. 算法设置：选择控制算法，配置相应的控制参数（如PID增益、预测时域等）
3. 仿真参数：设置采样时间、仿真时长、参考信号类型（阶跃、正弦等）
4. 扰动设置：配置负载扰动幅度和测量噪声方差
5. 运行仿真：启动仿真过程，实时观察系统动态响应
6. 结果分析：查看性能指标数据、频域分析结果和算法对比报告

系统要求

• MATLAB R2020a或更高版本
• Control System Toolbox
• Signal Processing Toolbox
• 推荐内存：8GB及以上
• 磁盘空间：至少1GB可用空间

文件说明

主程序文件实现了平台的核心功能集成，包括图形用户界面的构建与事件处理、多种控制算法的统一调用接口、仿真流程的协调管理、系统模型的解析与验证、性能指标的计算与可视化展示，以及不同控制策略的对比分析报告生成。该文件作为整个仿真平台的调度中心，确保各功能模块的协同工作和数据的有效传递。