基于MATLAB TrueTime的网络控制系统PID控制器仿真平台

资 源 简 介

本项目使用MATLAB的TrueTime工具箱搭建网络控制系统仿真平台，通过PID控制器在网络延迟、数据包丢失等真实场景下验证控制性能，为网络化控制研究提供测试环境。

详 情 说 明

基于TrueTime的网络控制系统PID控制器仿真平台

项目介绍

本项目利用MATLAB中的TrueTime工具箱构建了一个网络控制系统（NCS）仿真环境，实现了简单PID控制器的网络化控制功能。系统模拟了真实网络环境下的控制场景，包含网络延迟、数据包丢失等实际因素对控制性能的影响。通过该平台，用户可以评估PID控制器在不同网络条件下的稳定性和控制效果，支持参数调优和性能分析。

功能特性

• 真实网络环境仿真：利用TrueTime工具箱精确模拟网络延迟、数据包丢失等网络扰动。
• 灵活的参数配置：支持用户自定义被控对象模型、PID控制器参数、网络配置及扰动参数。
• 多样化参考输入：支持阶跃、正弦等多种测试信号，用于全面评估系统性能。
• 全面的输出分析：提供系统的动态响应曲线、控制性能指标、网络状态监测数据及稳定性分析报告。

使用方法

1. 配置仿真参数：在MATLAB中设置被控对象模型（传递函数或状态空间方程）、PID控制器参数（Kp, Ki, Kd）、网络配置参数（传输速率、数据包大小、网络拓扑）、网络扰动参数（延迟时间、丢包概率）以及参考输入信号类型。
2. 运行仿真：执行主程序启动仿真过程，TrueTime将模拟网络环境下的控制过程。
3. 分析结果：仿真结束后，查看生成的系统动态响应曲线、控制性能指标（如超调量、调节时间、稳态误差）、网络状态数据以及系统稳定性分析报告。

系统要求

• MATLAB R2016a或更高版本
• TrueTime工具箱（需提前安装并配置到MATLAB路径中）

文件说明

主程序文件承担了仿真的核心调度与执行功能，具体包括：初始化TrueTime仿真环境并构建网络节点；根据用户输入参数配置被控对象模型、控制器算法及网络通信规则；实现传感器、控制器和执行器之间的网络化数据传输与事件驱动仿真；监控网络状态并采集系统输出数据；最终进行数据处理与可视化，生成性能分析图表与报告。