MATLAB仿真：飞机速度控制系统性能分析与模糊控制提升

本篇文档是2015届的毕业设计，针对模拟飞机速度控制系统的分析与仿真进行深入探讨。作者隶属于电气与信息工程学院，采用MATLAB软件作为主要工具，研究内容涉及自动控制理论的多个方面。 首先，作者从系统的时域出发，通过物理或化学规律导出系统的微分方程，进而计算出开环和闭环传递函数。稳定性分析是关键环节，通过对闭环特征方程的特征根和劳斯判据的考察，判断系统的稳定性。系统性能的评估标准包括上升时间、超调量、峰值时间、调节时间和稳态误差等，通过这些指标来衡量系统的动态性能和稳态性能。 设计阶段，针对系统存在的静态误差和较长的调节时间问题，作者选择了PID控制器进行优化。PID控制器的仿真结果显示了其对改善系统性能的有效性。此外，通过调整阻尼比至最佳值0.707，进一步提高了系统的控制精度和响应速度。 针对系统参数不确定性，传统的精确模型设计方法面临挑战。因此，模糊控制器的应用成为亮点。模糊控制以其模型简化和适应性强的特点，成功地扩展了控制器的适用范围，显著提升了系统的性能。 MATLAB软件在这个过程中起到了核心作用，它提供了绘制根轨迹图、阶跃响应图以及频域分析曲线的功能，使得对系统特性的理解和对比变得直观易行。通过这些分析，作者得以深入理解控制系统的内在机制，从而提升设计水平。 总结而言，本文涵盖了飞机速度控制系统的建模、稳定性分析、控制器设计（PID和模糊控制）、以及MATLAB在仿真和分析中的应用，是一篇结合理论与实践，具有实际工程价值的研究论文。关键词包括模拟飞机控制、系统稳定性、模糊控制以及MATLAB软件，凸显了研究的核心内容和工具。