基于MATLAB—GUPD实验平台设计报告.docVIP

University of Science and Technology Liaoning 设计题目 课程名称： 计算机仿真（MATLAB语言） 设计题目： 基于MATLAB的PID研究平台 院 系： 电子与信息工程学院 班 级： 测控12-2班 指导教师： 赫健、徐少川 设 计 者： 赵晨、成学庆、刘亚楠、 王明丽、李泽宇、王东雷 设计时间： 10.25—12.10 一、任务分工说明 如下表所示，填写本组成员名字及任务安排。 序号 姓名 任务说明 1 成学庆 赵晨 （1）研究抗积分饱和PID算法及仿真 （2）确立出界面功能的设计任务 （3）绘制登录界面及功能介绍草图手稿（4）实现在MATLAB_GUI中实现抗积分饱和的仿真演示 2 李泽宇 赵晨 （1）研究积分分离PID算法及仿真 （2）分析界面所能实现的主要功能（3）绘制登录界面及功能介绍草图手稿（4）实现在MATLAB_GUI中实现积分分离的仿真演示 3 刘亚楠 赵晨 （1）研究不完全微分PID算法及仿真（2）分析界面所能实现的主要功能（3）绘制小测试界面草图手稿（4）实现在MATLAB_GUI中实现不完全微分的仿真演示 4 王明丽 赵晨 （1）研究变速积分PID算法及仿真（2）确立出界面功能的设计任务（3）绘制小测试界面草图手稿（4）实现在MATLAB_GUI中实现变速积分的仿真演示 5 王东雷 赵晨 （1）研究带滤波器的PID算法及仿真（2）确立出界面功能的设计任务（3）绘制论坛界面草图手稿（4）实现在MATLAB_GUI中实现带滤波器的PID仿真演示 6 赵晨 研究设计主操作界面 实现在主界面中调用前面设计好的五个仿真实验，实现在每个仿真中返回主界面。 整理资料，完成论文 二、目录 目录 TOC \* MERGEFORMAT 1.设计说明 1.1设计目的 1.2设计功能 PAGEREF _Toc390174279 \h PAGEREF _Toc390174280 \h 1.2.1第一个实验室 1.2.2第二个实验室 1.2.3第三个实验室 1.2.4第四个实验室 1.2.5第五个实验室 PAGEREF _Toc390174281 \h 2.基本知识准备 2.1 MATLAB知识点 2.2自动控制原理知识点 2.2.1比例作用 2.2.2 积分作用 2.2.3微分作用 3.功能设计 3.1主界面 3.2实验一功能介绍及实现过程 3.2实验二功能介绍及实现过程 3.3实验三功能介绍及实现过程 3.4实验四功能介绍及实现过程 3.5实验五功能介绍及实现过程 4.使用说明 4.1实验一应用功能的使用 4.2实验二应用功能的使用 4.3实验三应用功能的使用 4.4. 实验四应用功能的使用 4.5实验五应用功能的使用 5.总结 6.参考文献 PAGEREF _Toc390174325 \h 1设计说明 1.1设计目的 基于MATLAB下的PID控制的教学演示。PID（比例 积分 微分）控制具有结构简单、稳定性能好、可靠性高等优点,尤其适用于可建立精确数学模型的控制系统。而对于一些多变量、非线性、时滞的系统，传统的PID控制器并不能达到预期的效果。 随着模糊数学的发展，模糊控制的思想逐渐得到控制工程师们的重视，各种模糊控制器也应运而生。而单纯的模糊控制器有其自身的缺陷—控制效果很粗糙、控制精度无法达到预期标准。但利用传统的PID控制器和模糊控制器结合形成的模糊自适应的PID控制器可以弥补其缺陷；它将系统对应的误差和误差变化率反馈给模糊控制器进而确定相关参数，保证系统工作在最佳状态，实现优良的控制效果。我们在研究PID控制的基础上，并利用MATLAB 中的GUI软件，搭建设计页面，实现积分分离,低通滤波器，不完全微分的仿真图形，并验证滤波器的抗干扰能力。使用GUI窗设计一个滤波器以对信号进行滤波去噪处理。 1.2设计功能 本文设计了五个实验： 1.2.1第一个实验室 基于MATLAB GUI的抗积分饱和PID仿真，在输入传递函数、输入量、PID系数。然后，选择抗积分饱和PID按钮，启动仿真，在坐标轴中出现仿真波形，实现抗击分饱和的仿真；同理可以选择经典模式（普通）下的PID仿真；最终实现对比仿真