【正文】 (3)式中機(jī)械時(shí)間常數(shù)；電氣時(shí)間常數(shù)。傳統(tǒng)的PID控制算法或是依賴于對(duì)象模型，或是易于陷入局部極小，因此存在一定的應(yīng)用局限性，且難以實(shí)現(xiàn)高性能的整定效果，常常超調(diào)較大、調(diào)整時(shí)間較長、誤差指標(biāo)過大等。Kp越大，系統(tǒng)的響應(yīng)速度越快，系統(tǒng)的調(diào)節(jié)精度越高，也就是對(duì)偏差的分辨率(重視程度)越高，但將產(chǎn)生超調(diào)，甚至導(dǎo)致系統(tǒng)不穩(wěn)定。 表1 4:1衰減曲線法控制器參數(shù)計(jì)算表控制類型∞00MATLAB軟件是由美國NEWMEXICO大學(xué)的CleveMoler博士于1980年開始開發(fā)的，1984年由等CleveMoler人創(chuàng)立的Math Works公司正式推出了第一個(gè)商業(yè)版本。 %給圖形加上標(biāo)題名得到的單位階躍響應(yīng)曲線如圖4以上述傳遞函數(shù)為例搭建系統(tǒng)Simulink模型框圖模擬PID如圖5所示。當(dāng)執(zhí)行機(jī)構(gòu)需要的是控制量的增量時(shí)，可以由式(17)導(dǎo)出提供增量的PID控制算式。香農(nóng)采樣定理從理論上給出了采樣周期的上限，從控制性能考慮，采用周期應(yīng)盡可能短這樣不僅控制效果好，而且可采用模擬PID控制參數(shù)的整定方法。u_1=。 if u(k)=10 u(k)=10。b39。在整個(gè)畢業(yè)論文的寫作當(dāng)中，初稿是很重要的部分，而我創(chuàng)作初稿的時(shí)候有很多疑惑。Figure PID。數(shù)字PID直流電機(jī)調(diào)速系統(tǒng)具有結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、控制方便、精度高、魯棒性好等特點(diǎn)，在實(shí)際中得到廣泛的應(yīng)用。 x(3)=error。 ki=。)。 控制度越大，表示數(shù)字控制系統(tǒng)的控制品質(zhì)越差。我們常稱式(17)為位置式PID控制算法。c(t)39。 2)給系統(tǒng)加入單位階躍信號(hào)，從大到小改變比例系Kp，直至出現(xiàn)4:1衰減比為止 ，記下此時(shí)的比例系數(shù)Ps，并從曲線上得出衰減周期 Ts。 圖3 PID控制系統(tǒng)的原理圖PID控制器是一種線性控制器，它根據(jù)給定值r(t)與實(shí)際輸出值y(t)構(gòu)成控 (13)將偏差的比例(P),積分(I)和微分(D)通過線性組合構(gòu)成控制量對(duì)被控對(duì)象進(jìn)行控制，故又稱PID控制器。 但從另一方面來講，控制算法的普及性也反映了PID控制器在控制品質(zhì)上的局限性。然而，只有一個(gè)元件的電動(dòng)機(jī)，其所產(chǎn)生的電磁轉(zhuǎn)矩是脈動(dòng)的。在直流電動(dòng)機(jī)閉環(huán)調(diào)速系統(tǒng)中,大多采用結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、性能穩(wěn)定的常規(guī)PID控制技術(shù)．即使在日本，%。 基于MATLAB的數(shù)字PID直流電機(jī)調(diào)速系統(tǒng)的實(shí)現(xiàn)作 者 系 （院） 專 業(yè) 電氣工程及其自動(dòng)化 年 級(jí) 學(xué) 號(hào) 指導(dǎo)教師 日 期 學(xué)生誠信承諾書本人鄭重承諾：所呈交的論文是我個(gè)人在導(dǎo)師指導(dǎo)下進(jìn)行的研究工作及取得的研究成果。它具有容易實(shí)現(xiàn)、控制效果好、魯棒性強(qiáng)等特點(diǎn)，同時(shí)它原理簡(jiǎn)單，參數(shù)物理意義明確，理論分析體系完整，并為工程界所熟悉，因而在工業(yè)過程控制中得到了廣泛應(yīng)用。所以實(shí)際電動(dòng)機(jī)中在圓周表面均勻開有較多的槽，槽內(nèi)嵌放著相當(dāng)多的元件，使所得的電磁轉(zhuǎn)矩基本上保持不變。具體分析，其局限性主要來自以下幾個(gè)方面:算法結(jié)構(gòu)的簡(jiǎn)單性決定了 PID控制比較適用于單輸入單輸出最小相位系統(tǒng)，在處理大時(shí)滯、開環(huán)不穩(wěn)定過程等受控對(duì)象時(shí)，需要通過多個(gè)PID控制器或與其他控制器的組合，才能得到較好的控制效果；算法結(jié)構(gòu)的簡(jiǎn)單性同時(shí)決定了PID控制只能確定閉環(huán)系統(tǒng)的少數(shù)主要零極點(diǎn)，閉環(huán)特性從根本上只是基于動(dòng)態(tài)特性的低階近似假定的；出于同樣的原因，決定了單一PID控制器無法同時(shí)滿足對(duì)假定設(shè)定值控制和伺服跟蹤控制的不同性能要求。其控制規(guī)律為 (14)或?qū)懗蓚鬟f函數(shù)形式 (15)式中：Kp為比例系數(shù)；Tt為積分時(shí)間常數(shù)；Td為微分時(shí)間常數(shù)。對(duì)于控制過程較快的系統(tǒng) ，難以從曲線上找出衰減比 。)。 對(duì)于位置式PID控制算法來說，位置式PID控制算法示意圖如圖9所示，由于全量輸出，所以每次輸出均與過去的狀態(tài)有關(guān)，計(jì)算時(shí)要對(duì)誤差進(jìn)行累加，所以運(yùn)算工作量大。系統(tǒng)的控制度與采樣周期Ts有關(guān)，此外，控制度還與被控對(duì)象的時(shí)間常數(shù)、時(shí)滯有關(guān)。[num,den]=tfdata(dsys,39。 kd=。 error_2=error_1。 致 謝 本論文是在老師的悉心指導(dǎo)下完成的。19第1頁。不僅使我樹立了遠(yuǎn)大的學(xué)術(shù)目標(biāo)、掌握了基本的研究方法，還使我明白了許多待人接物與為人處世的道理。 endfigure(1) plot(time,rin,39。 u(k)=u_1+du(k)。)。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(duì)系統(tǒng)的影響。增量式PID控制系統(tǒng)框圖如圖10所示。Unitstep respinse of G(s)=(^2++1)39。 3)根據(jù)Ps和Ts值，按照表1中的經(jīng)驗(yàn)公式，計(jì)算出控制器各個(gè)參數(shù)，即Kp、Ti和Td的值。比例系數(shù)Kp的作用在于加快系統(tǒng)的響應(yīng)速度，提高系統(tǒng)調(diào)節(jié)精度。從實(shí)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(fù)擔(dān)，還可以使系統(tǒng)處于最佳運(yùn)行狀態(tài)。直流電機(jī)的電氣方程： 　 (1)直流電機(jī)的機(jī)械方程：　　　　　　　　　　　 (2)(1)式中為電機(jī)電勢(shì)系數(shù)；(2)式中 ,J為折算到電動(dòng)機(jī)軸上的轉(zhuǎn)動(dòng)慣量。本文就是以此為基礎(chǔ)，在對(duì)常規(guī)PID的探討中，利用MATLAB軟件中SIMULINK來仿真和模擬PID對(duì)直流調(diào)速系統(tǒng)的調(diào)速的影響。與我一同工作的同志對(duì)本研究所做的任何貢獻(xiàn)均已在論文中作了明確的說明并表示了謝意。它可以利用鼠標(biāo)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(duì)系統(tǒng)進(jìn)行仿真或分析 , 從而使得一個(gè)復(fù)雜系統(tǒng)的輸