基于模糊PID控制器的MATLAB/Simulink系统仿真平台

资 源 简 介

本项目在MATLAB/Simulink环境中构建了完整的模糊PID控制系统仿真平台，集成了被控对象建模与模糊规则设计功能，支持对典型二阶系统的动态性能分析与控制器优化。

详 情 说 明

基于模糊PID控制器的Simulink系统仿真与性能分析平台

项目介绍

本项目在Simulink环境中构建了一个完整的模糊PID控制系统仿真平台。该平台集成了被控对象模型、模糊推理模块和传统PID控制器，能够实现控制系统的建模、仿真和性能分析。通过对比模糊PID与传统PID的控制效果，为控制系统的设计与优化提供科学依据。

功能特性

• 被控对象建模：建立典型二阶系统的数学模型，支持传递函数和状态空间两种建模方式
• 模糊规则设计：设计完整的模糊规则库和隶属度函数，实现PID参数的自整定功能
• 在线参数调整：实现PID控制器比例、积分、微分参数的实时模糊调整
• 性能对比分析：对模糊PID与传统PID的控制性能进行量化比较
• 数据可视化输出：生成系统响应曲线、参数变化轨迹和性能指标数据

使用方法

1. 参数设置：在配置文件中设置被控对象参数、PID初始参数和模糊控制器参数
2. 信号选择：选择阶跃信号、斜坡信号或自定义时变信号作为系统输入
3. 仿真运行：设置仿真时间、步长和求解器类型，启动仿真过程
4. 结果分析：查看生成的响应曲线、性能指标和对比分析报告
5. 参数优化：根据分析结果调整模糊规则或PID参数，重新仿真验证

系统要求

• MATLAB R2020a或更高版本
• Simulink基础模块库
• Fuzzy Logic Toolbox（模糊逻辑工具箱）
• Control System Toolbox（控制系统工具箱）

文件说明

main.m文件作为项目的主入口程序，承担了系统初始化、参数配置、仿真执行和结果分析的核心功能。具体实现了仿真环境的自动搭建、控制参数的统一管理、Simulink模型的批处理运行，以及仿真数据的后处理与分析。该文件通过调用各功能模块，完成了从参数输入到结果输出的全流程自动化处理，确保用户能够快速获得系统的控制性能评估结果。