基于模糊自适应PID控制的MATLAB直流电机调速系统设计

资 源 简 介

本项目利用MATLAB实现模糊自适应PID控制器，通过动态调节PID参数，精准控制直流电机转速。系统基于转速偏差及变化率进行模糊推理，提升响应速度与稳定性，并通过仿真验证了控制效果。

详 情 说 明

基于模糊自适应PID控制的直流电机调速系统

项目介绍

本项目设计并实现了一套模糊自适应PID控制器，用于直流电机转速的精确调节。系统通过模糊推理机制，在线动态调整PID控制器的比例、积分、微分参数，能够有效适应不同负载和速度指令的变化。通过仿真验证，该系统表现出快速响应、稳定性强和抗干扰能力优良的特点。

功能特性

• 模糊自适应PID控制：根据转速偏差及其变化率，实时优化PID参数
• 抗扰动性能：可模拟负载转矩变化，验证系统在扰动条件下的鲁棒性
• 多维度性能分析：提供超调量、调节时间、稳态误差等关键性能指标
• 可视化输出：实时显示PID参数调整曲线和电机转速响应过程

使用方法

1. 设置目标转速值（单位：rpm）
2. 配置系统参数（可选负载转矩扰动条件）
3. 运行主程序启动仿真
4. 查看生成的性能指标和分析曲线：

- PID参数（Kp, Ki, Kd）自适应调整过程 - 实际转速与目标转速的跟踪响应曲线 - 系统动态性能量化评估结果

系统要求

• MATLAB R2018a 或更高版本
• Fuzzy Logic Toolbox（模糊逻辑工具箱）
• Simulink 仿真环境

文件说明

主程序文件实现了系统的核心仿真流程，包括直流电机数学模型的建立、模糊控制器的设计、自适应PID控制算法的执行以及仿真结果的可视化输出。该文件完成了从参数初始化、模糊推理计算到性能评估的完整控制回路，并生成转速响应曲线和参数调整过程的图形化展示。