matlab搭建pid水箱液位控制gui模型

以下是一个使用MATLAB搭建PID水箱液位控制GUI模型的简单示例：

1. 创建一个名为`water_tank_gui.m`的新文件，输入以下代码：

function water_tank_gui
% 创建一个名为water_tank_gui的函数

% 创建一个新的figure窗口
fig = figure('Position',[0 0 400 300],'Toolbar','none','MenuBar','none',...
    'Name','PID水箱液位控制','NumberTitle','off');

% 创建一个axes对象，并将其用作绘图区域
ax = axes('Units','Pixels','Position',[50 50 200 200]);

% 创建用于控制Kp的slider
kp_slider = uicontrol('Style','slider','Units','Pixels','Position',[300 200 80 20],...
    'Min',0,'Max',10,'Value',1,'SliderStep',[0.1 0.2],'Callback',@update_kp);

% 创建用于控制Ki的slider
ki_slider = uicontrol('Style','slider','Units','Pixels','Position',[300 150 80 20],...
    'Min',0,'Max',5,'Value',0.5,'SliderStep',[0.05 0.1],'Callback',@update_ki);

% 创建用于控制Kd的slider
kd_slider = uicontrol('Style','slider','Units','Pixels','Position',[300 100 80 20],...
    'Min',0,'Max',5,'Value',0.5,'SliderStep',[0.05 0.1],'Callback',@update_kd);

% 创建用于显示当前Kp值的text
kp_text = uicontrol('Style','text','Units','Pixels','Position',[300 220 80 20],...
    'String',['Kp = ' num2str(get(kp_slider,'Value'))]);

% 创建用于显示当前Ki值的text
ki_text = uicontrol('Style','text','Units','Pixels','Position',[300 170 80 20],...
    'String',['Ki = ' num2str(get(ki_slider,'Value'))]);

% 创建用于显示当前Kd值的text
kd_text = uicontrol('Style','text','Units','Pixels','Position',[300 120 80 20],...
    'String',['Kd = ' num2str(get(kd_slider,'Value'))]);

% 创建开始按钮
start_button = uicontrol('Style','pushbutton','Units','Pixels','Position',[300 50 80 30],...
    'String','开始','Callback',@start_simulation);

% 创建停止按钮
stop_button = uicontrol('Style','pushbutton','Units','Pixels','Position',[300 10 80 30],...
    'String','停止','Callback',@stop_simulation);

% 初始化模型
h1 = 10;     % 水箱高度
h2 = 10;     % 控制量
h3 = 0;      % 液位

% 创建一个计时器对象
t = timer('ExecutionMode','fixedRate','Period',0.1,'TimerFcn',@update_simulation);

    % 在窗口关闭时结束计时器
    set(fig,'DeleteFcn',@(obj,event)delete(t))

% 更新Kp值
    function update_kp(hObject,eventdata)
        set(kp_text,'String',['Kp = ' num2str(get(hObject,'Value'))]);
    end

% 更新Ki值
    function update_ki(hObject,eventdata)
        set(ki_text,'String',['Ki = ' num2str(get(hObject,'Value'))]);
    end

% 更新Kd值
    function update_kd(hObject,eventdata)
        set(kd_text,'String',['Kd = ' num2str(get(hObject,'Value'))]);
    end

% 开始模拟
    function start_simulation(hObject,eventdata)
        start(t);
    end

% 停止模拟
    function stop_simulation(hObject,eventdata)
        stop(t);
    end

% 更新模型
    function update_simulation(hObject,eventdata)
        % 计算PID控制器输出
        kp = get(kp_slider,'Value');
        ki = get(ki_slider,'Value');
        kd = get(kd_slider,'Value');
        e = h1 - h3;
        h2 = kp * e + ki * sum(e) + kd * diff([0 e]);
        
        % 计算液位
        if h2 >= 0
            h3 = h3 + 0.01;
        else
            h3 = h3 - 0.01;
        end
        
        % 绘制液位曲线
        cla(ax);
        plot(ax,[0 200],[10 10],'k','LineWidth',2);
        hold(ax,'on')
        plot(ax,[0 200],[h3 h3],'b','LineWidth',2);
        hold(ax,'off')
        xlim(ax,[0 200]);
        ylim(ax,[0 20]);
        xlabel(ax,'时间');
        ylabel(ax,'液位');
        title(ax,'PID水箱液位控制');
    end

end

2. 运行`water_tank_gui`函数，将会打开一个包含滑块和按钮的GUI窗口，您可以通过调整滑块上的Kp、Ki、Kd系数，来控制PID控制器的输出，进而控制水箱液位的变化。GUI窗口还包括一个绘图区域，可以实时显示当前液位状态的变化情况。

请注意，这只是一个简单的示例，实际的水箱液位控制系统可能需要更复杂的模型和控制算法，以及更完整的GUI界面。