pid控制器設(shè)計(jì)-免費(fèi)閱讀
【正文】 比如在PID控制時(shí)，一旦選定了Ki和Kd后，超調(diào)量隨Kp的變化并不明顯，這是我無(wú)法理解的，當(dāng)Kp增加時(shí)，系統(tǒng)僅僅提高了響應(yīng)的快速性，而超調(diào)量并沒(méi)有顯著的變化。)。K=1。同樣也是先測(cè)出控制對(duì)象的動(dòng)態(tài)特性（通過(guò)實(shí)驗(yàn)測(cè)出控制對(duì)象的單位階躍響應(yīng)曲線），根據(jù)這條單位階躍響應(yīng)曲線定出一些能反映該控制對(duì)象動(dòng)態(tài)特性的參數(shù)，然后進(jìn)行簡(jiǎn)單的計(jì)算定出控制器的整定參數(shù)。根據(jù)得到的K、L、T這三個(gè)參數(shù)，利用表的ZieglerNichols整定法的經(jīng)驗(yàn)公式來(lái)計(jì)算控制器的控制參數(shù)。 選擇合適的P、I、D參數(shù)可以采用兩種方法：理論計(jì)算整定法與通過(guò)在線實(shí)驗(yàn)的工程整定法。典型曲線如圖所示：三、 概述PID控制技術(shù)的發(fā)展過(guò)程PID（比例—積分—微分）控制器對(duì)于過(guò)程控制是一種比較理想的控制器。增大比例系數(shù)P一般將加快系統(tǒng)的響應(yīng)，在有靜差的情況下有利于減小靜差，但是過(guò)大的比例系數(shù)會(huì)使系統(tǒng)有比較大的超調(diào)，并產(chǎn)生振蕩，使穩(wěn)定性變壞。 if ishold~=1,hold on ,endendgrid Ki=Ki=1時(shí)不同Kp值下系統(tǒng)的階躍響應(yīng)圖Ki=2時(shí)不同Kp值下系統(tǒng)的階躍響應(yīng)圖：Ki=3時(shí)不同Kp值下系統(tǒng)的階躍響應(yīng)圖：由上面四幅圖片可以看出選取Ki=1時(shí)系統(tǒng)的階躍響應(yīng)曲線比較好，在滿足穩(wěn)態(tài)精度的要求下系統(tǒng)的動(dòng)態(tài)性能相對(duì)來(lái)說(shuō)比較好，而在Ki=1的階躍響應(yīng)圖中選擇Kp=，則此時(shí)Kp=,Ki=1,系統(tǒng)的開(kāi)環(huán)傳遞函數(shù)為：前面，我們?nèi)绱速M(fèi)事的尋找PI控制參數(shù)，但確定下來(lái)的系統(tǒng)階躍響應(yīng)的動(dòng)態(tài)性能的快速性仍然不能很好的滿足要求，上升時(shí)間和峰值時(shí)間比較長(zhǎng)，系統(tǒng)的反應(yīng)偏慢，這些都是PI控制的局限性。、3時(shí)不同Kp值下系統(tǒng)的階躍響應(yīng)圖與MATLAB相應(yīng)源程序：%編程實(shí)現(xiàn)PD控制clear。 y=step(g,t)。微分控制部分相當(dāng)于增大了系統(tǒng)的阻尼，所以可以選用較大的開(kāi)環(huán)增益來(lái)改善系統(tǒng)的動(dòng)態(tài)性能和系統(tǒng)的穩(wěn)態(tài)精度。Kp=10?？刂葡到y(tǒng)的傳遞函數(shù)為：PD控制框圖保持Kp=10不變，調(diào)試取Kd=2時(shí)的系統(tǒng)階躍響應(yīng)曲線并與P控制做比較：MATLAB源程序?yàn)椋?編程實(shí)現(xiàn)PD控制與P控制的比較clear。g=feedback(g0,1)。這就是P控制的一般規(guī)律。n=[1 3 2]。這種組合具有三種基本規(guī)律各自的特點(diǎn)，其運(yùn)動(dòng)方程為： (11)相應(yīng)的傳遞函數(shù)為： (12)PID控制的結(jié)構(gòu)圖為：若，式（12）可以寫(xiě)成： 由此可見(jiàn)，當(dāng)利用PID控制器進(jìn)行串聯(lián)校正時(shí)，除可使系統(tǒng)的型別提高一級(jí)外，還將提供兩個(gè)負(fù)實(shí)零點(diǎn)。二、 實(shí)驗(yàn)內(nèi)容一：自己選定一個(gè)具體的控制對(duì)象(Plant)，分別用P、PD、PI、PID幾種控制方式設(shè)計(jì)校正網(wǎng)絡(luò)（Compensators），手工調(diào)試P、I、D各個(gè)參數(shù)，使閉環(huán)系統(tǒng)的階躍響應(yīng)（Response to Step Command）盡可能地好（穩(wěn)定性、快速性、準(zhǔn)確性）控制對(duì)象(Plant)的數(shù)學(xué)模型： 實(shí)驗(yàn)1中，我使用MATLAB軟件中的Simulink調(diào)試和編程調(diào)試相結(jié)合的方法不加任何串聯(lián)校正的系統(tǒng)階躍響應(yīng)：（1） P控制方式：P控制方式只是在前向通道上加上比例環(huán)節(jié)，相當(dāng)于增大了系統(tǒng)的開(kāi)環(huán)增益，減小了系統(tǒng)的穩(wěn)態(tài)誤差，減小了系統(tǒng)的阻尼，從而增大了系統(tǒng)的超調(diào)量和振蕩性。y=step(g,t)。t=[0::10]。這些結(jié)果是我們能接受的。s=feedback(s0,1)。 y=step(
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