MATLAB 7.0 MPC控制器仿真演示程序
项目介绍
本项目是基于MATLAB 7.0开发的模型预测控制(MPC)仿真演示平台,旨在为控制领域的研究人员和工程师提供一个直观、交互式的MPC控制器设计与分析工具。通过图形化界面,用户可以方便地配置控制器参数、选择被控对象模型,并实时观察控制系统的动态响应特性。
功能特性
- 内置标准测试模型:预置双积分器系统、化工过程模型等经典控制对象
- 可视化参数配置:提供图形界面用于设置MPC控制器参数,包括预测时域、控制时域、权重矩阵和约束条件
- 实时仿真展示:动态显示系统输出响应、控制输入变化和状态轨迹
- 全面性能分析:自动计算超调量、调节时间、稳态误差及ISE、IAE等性能指标
- 灵活的信号支持:支持阶跃、正弦等多种参考信号类型
使用方法
- 运行主程序文件启动图形用户界面
- 在"模型选择"区域选择预置模型或导入自定义传递函数
- 在"控制器参数"面板设置预测时域Np、控制时域Nc、权重矩阵Q/R及约束条件
- 在"仿真设置"中配置仿真时长和参考信号类型
- 点击"开始仿真"按钮运行MPC控制算法
- 查看右侧图形窗口显示的动态响应曲线和性能指标数据
系统要求
- MATLAB 7.0或更高版本
- Control System Toolbox控制系统工具箱
- 至少512MB内存(推荐1GB以上)
文件说明
主程序文件集成了图形用户界面的创建与布局管理,负责实现模型数据结构的初始化、控制器参数配置面板的交互逻辑、实时仿真计算引擎的调用,以及多维度可视化结果的动态渲染。该文件通过事件驱动机制协调各功能模块的协同工作,确保MPC控制算法的完整执行流程和仿真数据的实时展示。