p、pd和pid控制器性能比較(編輯修改稿)
2024-08-19 02:37 本頁(yè)面
【文章內(nèi)容簡(jiǎn)介】 上能平衡階躍擾動(dòng)，但存在一個(gè)穩(wěn)態(tài)位置誤差；而PID控制系統(tǒng)可以完全消除階躍擾動(dòng)，抗干擾能力較強(qiáng)。(2) 當(dāng)有斜坡信號(hào)擾動(dòng)時(shí)，P控制和PD控制系統(tǒng)的穩(wěn)態(tài)誤差為無(wú)窮的，不能消除擾動(dòng)；而而PID控制系統(tǒng)可在一定程度上可以抵抗擾動(dòng)影響。(3) 當(dāng)拋物線信號(hào)擾動(dòng)時(shí)，由于三個(gè)系統(tǒng)的穩(wěn)態(tài)誤差都是無(wú)窮大，所以三個(gè)系統(tǒng)都不能消除拋物線信號(hào)擾動(dòng)的影響。5 運(yùn)用Matlab進(jìn)行仿真 由參考輸入決定的系統(tǒng)仿真 階躍信號(hào)輸入時(shí)的各控制系統(tǒng)輸出響應(yīng)(1) P控制下的單位階躍響應(yīng)如圖3所示圖3 P控制下的階躍相應(yīng)源程序：clear。num=19。 %設(shè)置分子den=[5,6,20]。 %設(shè)置分母t=0::10。 %時(shí)間區(qū)間[y,x,t]=step(num,den,t) 。%階躍響應(yīng)plot(t,y) 。%繪制曲線hold ony=1。plot(t,y,39。39。)。grid。 %繪制網(wǎng)格xlabel(39。t39。)。 %設(shè)置橫坐標(biāo) ylabel(39。輸出相應(yīng)39。)。 %設(shè)置縱坐標(biāo)title(39。P控制下的階躍相應(yīng)39。) %設(shè)置標(biāo)題(2) PD控制下的單位階躍響應(yīng)如圖4所示源程序：clear。num=[4,361]。 %設(shè)置分子den=[95,189,380]。 %設(shè)置分母t=0::10。 %時(shí)間區(qū)間[y,x,t]=step(num,den,t) 。%階躍響應(yīng)plot(t,y) 。%繪制曲線hold ony=1。plot(t,y,39。39。)。grid。 %繪制網(wǎng)格xlabel(39。t39。)。 %設(shè)置橫坐標(biāo) ylabel(39。輸出相應(yīng)39。)。 %設(shè)置縱坐標(biāo)title(39。PD控制下的階躍相應(yīng)39。) %設(shè)置標(biāo)題圖4 PD控制下的階躍相應(yīng)(3) PID控制下的單位階躍響應(yīng)如圖5所示源程序：clear。num=[8,722,19]。 %設(shè)置分子den=[190,236,760,19]。 %設(shè)置分母t=0::100。 %時(shí)間區(qū)間[y,x,t]=step(num,den,t) 。%階躍響應(yīng)plot(t,y) 。%繪制曲線grid。 %繪制網(wǎng)格xlabel(39。t39。)。 %設(shè)置橫坐標(biāo) ylabel(39。輸出相應(yīng)39。)。 %設(shè)置縱坐標(biāo)title(39。PID控制下單位階躍相應(yīng)39。) %設(shè)置標(biāo)題圖5 PID控制下單位階躍相應(yīng)由以上3個(gè)圖可以看出，PID控制下的系統(tǒng)可以完全跟蹤階躍輸入，而P和PD控制下的系統(tǒng)可跟蹤階躍輸入，但存在一個(gè)穩(wěn)態(tài)位置誤差R/20。 斜坡信號(hào)輸入時(shí)的各控制系統(tǒng)輸出響應(yīng)(1) P控制下的單位斜坡響應(yīng)如圖6所示源程序：clear。num=19。 %設(shè)置分子den=[5,6,20,0]。 %設(shè)置分母t=0::100。 %時(shí)間區(qū)間[y,x,t]=step(num,den,t) 。%階躍響應(yīng)plot(t,y) 。%繪制曲線hold ony=t。plot(t,y,39。39。)。grid。 %繪制網(wǎng)格xlabel(39。t39。)。 %設(shè)置橫坐標(biāo) ylabel(39。輸出相應(yīng)39。)。 %設(shè)置縱坐標(biāo)title(39。P控制下的單位斜坡相應(yīng)39。) %設(shè)置標(biāo)題圖6 P控制下的單位斜坡相應(yīng)(2) PD控制下的單位斜坡響應(yīng)如圖7所示源程序：clear。num=[4,361]。 %設(shè)置分子den=[95,189,380,0]。 %設(shè)置分母t=0::100。 %時(shí)間區(qū)間[y,x,t]=step(num,den,t) 。%階躍響應(yīng)plot(t,y) 。%繪制曲線hold ony=t。plot(t,y,39。39。)。grid。 %繪制網(wǎng)格xlabel(39。t39。)。 %設(shè)置橫坐標(biāo) ylabel(39。輸出相應(yīng)39。)。 %設(shè)置縱坐標(biāo)title(39。PD控制下單位斜坡相應(yīng)39。) %設(shè)置標(biāo)題圖7 PD控制下單位斜坡相應(yīng) (3) PID控制下的單位斜坡響應(yīng)如圖8所示圖8 PID控制下的單位斜坡相應(yīng)源程序：clear。num=[8,722,19]。 %設(shè)置分子den=[190,236,760,19,0]。 %設(shè)置分母t=0::100。 %時(shí)間區(qū)間[y,x,t]=step(num,den,t) 。%階躍響應(yīng)plot(t,y) 。%繪制曲線hold ony=t。plot(t,y,39。39。)。grid。 %繪制網(wǎng)格xlabel(39。t39。)。 %設(shè)置橫坐標(biāo) ylabel(39。輸出相應(yīng)39。)。 %設(shè)置縱坐標(biāo)title(39。PID控制下的單位斜坡相應(yīng)39
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