基于重复控制补偿的PID控制系统MATLAB仿真与性能分析

资 源 简 介

本项目在MATLAB/Simulink中构建了结合重复控制补偿策略的PID控制系统仿真模型，通过前馈补偿周期性干扰，显著提升系统跟踪性能与抗扰动能力，适用于周期性负载场景的分析与优化。

详 情 说 明

基于重复控制补偿的PID控制系统仿真与性能分析

项目介绍

本项目在MATLAB/Simulink平台上实现了一种结合重复控制补偿策略的PID控制系统。通过引入重复控制技术对周期性干扰进行前馈补偿，有效提升了传统PID控制器在周期性扰动环境下的跟踪精度和抗干扰能力。系统支持完整的参数配置、动态性能分析和稳定性验证功能，为控制系统的设计与优化提供仿真平台。

功能特性

• 复合控制结构：集成PID反馈控制与重复控制前馈补偿
• 多信号支持：支持阶跃、正弦及自定义周期性参考输入信号
• 扰动抑制：可配置外部周期性扰动，测试系统抗干扰性能
• 全面分析：提供时域响应、跟踪误差、控制信号、频域特性和稳定性分析
• 参数灵活配置：所有控制器和系统参数均可在线调整

使用方法

1. 参数设置：在指定区域配置系统模型、PID控制器和重复控制器参数
2. 信号配置：设定参考输入信号类型和周期性扰动信号特性
3. 仿真运行：启动仿真过程，系统自动进行计算和分析
4. 结果查看：查看生成的响应曲线、性能指标和稳定性分析报告
5. 参数优化：根据分析结果调整参数，重新仿真验证性能改善

系统要求

• MATLAB R2018b或更高版本
• Simulink基础模块库
• Control System Toolbox（控制系统工具箱）
• Signal Processing Toolbox（信号处理工具箱，用于频域分析）

文件说明

主程序文件实现了项目的核心仿真流程，包括系统参数初始化、Simulink仿真模型调用、周期性信号生成、仿真结果数据采集与处理、性能指标计算（如稳态误差和超调量）、频域特性分析以及多种可视化图形的自动生成功能。该文件作为整个项目的调度中心，协调完成从参数配置到结果输出的全流程仿真分析任务。