MATLAB PID控制器仿真平台：算法实现与性能分析工具

资 源 简 介

该项目基于MATLAB实现PID控制器的完整数学建模与仿真，支持参数动态调整，提供时域/频域响应可视化分析，适用于控制系统教学与算法验证。

详 情 说 明

MATLAB PID控制器仿真与算法实现平台

项目介绍

本项目专注于实现PID（比例-积分-微分）控制算法的详细建模与仿真分析。通过对PID控制器各环节的数学建模，实现参数可调的PID控制仿真，支持对被控系统的动态响应进行可视化分析，并提供频域和时域性能评估。适用于控制系统教学、算法验证和性能分析等场景。

功能特性

• 完整的PID算法实现：包含比例、积分、微分三个环节的独立建模与参数调节
• 多系统模型支持：支持传递函数和状态空间模型两种系统描述方式
• 丰富的输入信号：提供阶跃、斜坡、正弦等多种参考输入信号选择
• 全面的性能分析：自动计算超调量、调节时间、稳态误差等关键性能指标
• 实时可视化：实时显示系统响应曲线、误差分析图和控制器输出信号
• 频域分析能力：支持系统的频域特性分析

使用方法

1. 设置被控系统模型（传递函数或状态空间形式）
2. 配置PID控制器参数（Kp, Ki, Kd）
3. 选择参考输入信号类型和参数
4. 设置仿真时间参数
5. 运行仿真程序
6. 查看输出曲线和性能指标分析结果

系统要求

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

文件说明

主程序实现了PID控制系统的核心仿真流程，包括系统模型建立、控制器参数配置、仿真运算执行以及结果可视化功能。它集成了时域响应计算、误差分析、性能指标评估等多个模块，能够生成完整的仿真分析报告，并提供用户交互界面用于参数调整和结果展示。