pid控制器設(shè)計(完整版)
【正文】 15d1=Kp*d。plot(t,y)。P控制方式的系統(tǒng)結(jié)構(gòu)圖如下：取Kp=1至15，步長為1，進行循環(huán)測試系統(tǒng)，將不同Kp下的階躍響應(yīng)曲線繪制在一張坐標圖下：MATLAB源程序：%對于P控制的編程實現(xiàn)clear。實用標準PID控制器設(shè)計一、 PID控制的基本原理和常用形式及數(shù)學(xué)模型具有比例積分微分控制規(guī)律的控制器，稱PID控制器。d=[2]。if ishold~=1 ,hold on,endendgrid 由實驗曲線可以看出，隨著Kp值的增大，系統(tǒng)的穩(wěn)態(tài)誤差逐漸減小，穩(wěn)態(tài)性能得到很好的改善，但是，Kp的增大，使系統(tǒng)的超調(diào)量同時增加，系統(tǒng)的動態(tài)性能變差，穩(wěn)定性下降。g0=tf(d1,n)。因而，比例—微分控制是一種早期控制，可在出現(xiàn)誤差位置前，提前產(chǎn)生修正作用，從而達到改善系統(tǒng)性能的目的。plot(t,k)。 if ishold~=1,hold on ,end endendgrid 由實驗曲線可以得知，在比例控制的基礎(chǔ)上增加微分控制并不會影響系統(tǒng)的穩(wěn)態(tài)誤差，而增大微分常數(shù)Kd可以有效的減小系統(tǒng)的超調(diào)量和調(diào)節(jié)時間，在不影響系統(tǒng)的穩(wěn)態(tài)性能的基礎(chǔ)上改善了系統(tǒng)的動態(tài)性能。 g=feedback(g0,1)。經(jīng)過反復(fù)的手工調(diào)試，基本可以確定Ki可以選定在1~3范圍之內(nèi)，~2范圍之內(nèi)。 plot(t,y)。（5）實驗內(nèi)容一的總結(jié)實驗內(nèi)容一從P控制一直到PID控制，仿真的效果可以看出系統(tǒng)的性能越來越好，可以發(fā)現(xiàn)PID控制所起的作用，不是P、I、D三種作用的簡單疊加，而是三種作用的相互促進。在PID參數(shù)進行整定時如果能夠有理論的方法確定PID參數(shù)當然是最理想的方法，但是在實際的應(yīng)用中，更多的是通過湊試法來確定PID的參數(shù)。當控制器的參數(shù)整定好并且投入運行系統(tǒng)之后，被調(diào)參數(shù)可以穩(wěn)定在工藝要求的范圍之內(nèi)，就可以認為控制器的參數(shù)整定好了。例如，用實驗得到控制對象的階躍響應(yīng)曲線，以曲線的拐點做一條切線，從曲線上可以得出三個參數(shù)：K是控制對象的增益，L是等效滯后時間，T是等效時間常數(shù)。CohenCoon整定法與ZieglerNichols整定的第一種方法比較相似，也是利用單位階躍響應(yīng)曲線來整定控制器的參數(shù)。g0=tf(d,n)。s39。在利用MATLAB軟件時經(jīng)常會碰到一些新問題，而我們手頭的資料有限，時間和精力有限，并不能解決所有問題。又如，在PD控制時，當Kd和Kp取值足夠大時，便可以使響應(yīng)曲線完全理想化，即響應(yīng)時間趨于0，超調(diào)量趨于0，在本系統(tǒng)中也滿足足夠的穩(wěn)態(tài)精度，我就會這樣懷疑，并不是所有系統(tǒng)采用PID控制效果一定比其他控制效果要好，等等。Gc=Kp*(1+Ki/s+Kd*s)。L=。 用實驗得到控制對象的單位階躍響應(yīng)曲線，過曲線的拐點作一條切線從曲線上得到三個參數(shù)：K是廣義對象增益，L是等效滯后時間，T是等效時間常數(shù)?？刂破黝愋涂刂破鞯目刂茀?shù)KpKiKdPT/KL00PI0PID1/2L (2)第二種方法 用系統(tǒng)的等幅震蕩曲線來整定控制器的參數(shù)。因為工程整定法簡單實用，計算簡便，容易掌握，可以解決一般的實際問題，所以一般采用工程整定法。在工業(yè)控制應(yīng)用中，特別是在過程控制領(lǐng)域中，被控參數(shù)主要是溫度、壓力、流量、物位等，盡管各種高級控制（如自適應(yīng)控制、預(yù)測控制、模糊控制等）不斷完善，但是，在過去的50多年中，對PID控制器的設(shè)計和應(yīng)用已經(jīng)擁有了許多的經(jīng)驗，而且在SISO控制系統(tǒng)中，用的絕大部分控制器都是PID控制器（80%以上）。所以調(diào)試時將
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