【正文】 PID。從開始寫作至本論文最終定稿，花費了我一個月以來所有的業(yè)余時間。 圖13直流電機數(shù)字PID控制流程圖其單位階躍響應圖如圖14 圖14 增量式PID單位階躍響應圖9 結(jié)束語本文重點介紹了數(shù)字 PID算法在直流電機調(diào)速上實現(xiàn)的流程。r39。 x(1)=errorerror_1。 end yout(k)=den(2)*y_1den(3)*y_2+num(2)*u_1+num(3)*u_2。 rin(k)=。u_3=。dsys=c2d(sys,ts,39。從執(zhí)行機構(gòu)的特性要求來看，由于過程控制系統(tǒng)常采用啟動或電動調(diào)節(jié)閥，其響應速度較低，如果采樣周期過短，執(zhí)行機構(gòu)來不及響應，則無法達到控制目的，所以采樣周期也不能過短。4) 由于數(shù)字控制系統(tǒng)引入滯后Ts/2，因此，數(shù)字控制器的控制效果不如模擬控制器，用控制度表示模擬控制器與數(shù)字控制品質(zhì)的差異程度。 (3)速度式PID控制算法 所謂速度式PID是指增量輸出與采樣周期之比為v(k)。為了書寫方便，將e(kT)簡化表示成e(k)等，即省去T。根據(jù)圖3可得Ps=16,Ts=，再根據(jù)表2中經(jīng)驗公式得：Kp=,Ti=,Td =，單位階躍信號響應的仿真曲線如圖7所示。)。MATLAB 的仿真研究功能被成功方便地應用到各種科研過程SIMULINK是MATLAB 的一個用來進行動態(tài)系統(tǒng)仿真、建模和分析的軟件包，SIMULINK 為用戶提供了使用系統(tǒng)模型框圖進行組態(tài)的仿真平臺，只需根據(jù)所建立的數(shù)學模型，從SIMULINK模塊庫中選取適合的模塊組合在一起，可以快速地建立控制系統(tǒng)的模型，并根據(jù)求得的參數(shù)設置好各模塊參數(shù)即可進行仿真。兩種方法的主要區(qū)別是后者在純比例作用下，將4:1或10:1振蕩曲線作為參數(shù)整定的依據(jù)。(2) 積分環(huán)節(jié)主要用于消除靜差，提高系統(tǒng)的無差度。 PID參數(shù)的常規(guī)控制原理在模擬控制系統(tǒng)中, 控制器最常用的控制規(guī)律是PID控制。自Ziegler和Nichols提出PID參數(shù)經(jīng)驗公式法起，有很多方法已經(jīng)用于PID控制器的參數(shù)整定。概括地講，PID控制的優(yōu)點主要體現(xiàn)在以下兩個方面: 原理簡單、結(jié)構(gòu)簡明、實現(xiàn)方便，是一種能夠滿足大多數(shù)實際需要的基本控制器。二階無滯后傳遞函數(shù)模型 ： (4)由于，所以近似認為 。③某一固定的電刷只與處在一定極性磁極下的導體相連接，由于處在一定機性下的導體電動勢和電流的方向是不變的，因此，由電樞電流所產(chǎn)生的磁場在空間也是基本上固定不變的。要使電樞受到一個方向不變的電磁轉(zhuǎn)矩，關鍵在于：當線圈邊在不同極性的磁極下，如何將流過線圈中的電流方向及時地加以變換， 即進行所謂“換向”。它可以利用鼠標器在模型窗口上“畫”出所需的控制系統(tǒng)模型 ,然后利用 SIMULINK提供的功能來對系統(tǒng)進行仿真或分析 , 從而使得一個復雜系統(tǒng)的輸入變得相當容易且直觀。通過MATLAB來仿真PID控制器的參數(shù)對控制性能的影響，來進一步研究數(shù)字PID控制器的設計方法及其在直流調(diào)速系統(tǒng)的的應用。與我一同工作的同志對本研究所做的任何貢獻均已在論文中作了明確的說明并表示了謝意。還有一些先進和流行的控制策略工具箱，如魯棒控制、u —分析與綜合、神經(jīng)網(wǎng)絡、模糊預測控制、非線性控制設計、模糊邏輯等。本文就是以此為基礎，在對常規(guī)PID的探討中，利用MATLAB軟件中SIMULINK來仿真和模擬PID對直流調(diào)速系統(tǒng)的調(diào)速的影響。當電磁轉(zhuǎn)矩Tem大于負載轉(zhuǎn)矩T2和空載轉(zhuǎn)矩T0之和時，在電磁轉(zhuǎn)矩Tem下，電樞以n速度按逆時針方向旋轉(zhuǎn)，同時，轉(zhuǎn)動的電樞繞組切割恒定磁場，感應電動勢e,方向按右手定則確定，與ia正好相反。直流電機的電氣方程： 　 (1)直流電機的機械方程：　　　　　　　　　　　 (2)(1)式中為電機電勢系數(shù)；(2)式中 ,J為折算到電動機軸上的轉(zhuǎn)動慣量。 圖2 直流電動機調(diào)速系統(tǒng)結(jié)構(gòu)圖5 電機調(diào)速系統(tǒng)的模擬PID控制器設計 PID控制算法 PID控制器是一種基于偏差在“過去、現(xiàn)在和將來”信息估計的有效而簡單的控制算法而采用PID控制器的控制系統(tǒng)其控制品質(zhì)的優(yōu)劣在很大程度上取決于PID控制器參數(shù)的整定。從實際需要出發(fā)，一種好的PID控制器參數(shù)整定方法，不僅可以減少操作人員的負擔，還可以使系統(tǒng)處于最佳運行狀態(tài)。三種不同形式的控制作用組合用來跟蹤被控對象的不同變化速度, 使調(diào)速系統(tǒng)的動態(tài)誤差更小。比例系數(shù)Kp的作用在于加快系統(tǒng)的響應速度，提高系統(tǒng)調(diào)節(jié)精度。6 PID的參數(shù)整定 臨界比例度整定法又稱“閉環(huán)振蕩法”，是在閉環(huán)的情況下進行整定的 ，適用于一般的控制系統(tǒng)。 3)根據(jù)Ps和Ts值，按照表1中的經(jīng)驗公式，計算出控制器各個參數(shù)，即Kp、Ti和Td的值。 %調(diào)用階躍響應函數(shù)求取單位階躍響應曲線 grid。Unitstep respinse of G(s)=(^2++1)39。位置式PID控制算法、增量式PID控制算法和速度式PID控制算法。增量式PID控制系統(tǒng)框圖如圖10所示。 與模擬PID控制算法相比較數(shù)字控制算法具有下列特點：1) P、I，D三種控制作用是獨立的，沒有控制器參數(shù)之間的關聯(lián)。在數(shù)字式PID控制算法的使用過程中，必須考慮采樣周期Ts對系統(tǒng)的影響。clear all。)。error_1=0。 u(k)=u_1+du(