基于MATLAB的模糊控制器建模与动态系统仿真平台
项目介绍
本项目是一个基于MATLAB开发的模糊控制器仿真系统,集成了模糊逻辑系统建模、控制系统仿真和GUI界面设计三大核心技术。平台提供了从模糊控制器设计到系统性能分析的全流程解决方案,适用于控制理论与应用的教学、科研和工程实践。
功能特性
- 可视化规则编辑器:支持自定义隶属函数(三角型、高斯型等)和模糊规则集的图形化配置
- 多推理方法支持:集成Mamdani、Sugeno等多种模糊推理方法
- 实时动态仿真:提供直观的控制器响应曲线显示,支持仿真过程实时观测
- 性能指标分析:自动计算超调量、调节时间、稳态误差等关键性能参数
- 被控对象模型库:内置倒立摆、温度控制系统等典型被控对象数学模型
- 推理过程可视化:展示输入输出的隶属度分布和规则激活情况,增强理解性
使用方法
- 控制器参数设置:通过GUI界面配置隶属函数类型和模糊规则集
- 系统模型选择:从模型库选择或自定义被控对象数学模型(传递函数或状态空间方程)
- 仿真参数配置:设置采样时间、仿真时长和输入信号类型(阶跃、正弦等)
- 性能要求设定:指定期望的超调量、稳态误差范围等性能指标
- 执行仿真分析:运行仿真并查看系统响应曲线、性能报告和优化建议
系统要求
- MATLAB R2018b或更高版本
- 模糊逻辑工具箱(Fuzzy Logic Toolbox)
- 控制系统工具箱(Control System Toolbox)
- 至少4GB内存,推荐8GB或以上
文件说明
main.m作为项目的主入口文件,整合了平台所有核心功能模块。它实现了图形用户界面的初始化与布局,负责协调模糊规则编辑、推理引擎调用、仿真参数配置和结果可视化展示等关键业务流程。该文件还包含仿真流程的主控制逻辑,确保各功能模块之间的数据传递与协同工作,同时生成包含量化指标的性能分析报告和控制器优化建议。