matlab課程設(shè)計--二階彈簧—阻尼系統(tǒng)pid控制器設(shè)計及其參數(shù)整定-資料下載頁
2025-06-05 10:59本頁面
【正文】 積分作用于系統(tǒng)的低頻段 ,以提高系統(tǒng)的穩(wěn)定性 ,而微分作用于系統(tǒng)的中頻段 ,以改善系統(tǒng)的動態(tài)性能。 第八章、 結(jié)論 通過使用 MATLAB 對二階彈簧 — 阻尼系統(tǒng)的控制器（分別使用 P、 PI、 PID控制器）設(shè)計及其參數(shù)整定，定量分析比例系數(shù)、積分時間與微分時間對系統(tǒng)性能的影響。 掌握 MATLAB 語言的基本知識進(jìn)行控制系統(tǒng)仿真和輔助設(shè)計 ，學(xué)會 運(yùn)用SIMULINK 對系統(tǒng)進(jìn)行仿真 ， 掌握 PID 控制器參數(shù)的設(shè)計 。在簡單的分析 PID 參數(shù)整定發(fā)展的基礎(chǔ)上 , 進(jìn)一步理解傳統(tǒng) PID 參數(shù)整定具有物理意義明確、易于掌握的優(yōu)點(diǎn)以及其參數(shù)優(yōu)化不夠的缺點(diǎn)。 PID 參數(shù)的整定是為控制服務(wù)的 ,從 PID 參數(shù)整定發(fā)展的歷程以及以后的演化趨勢我們可以得到下面兩點(diǎn)啟示 : (1)將魯棒控制思想引入 PID 參數(shù)整定 , 可以使所設(shè)計的 PID 控制器適應(yīng)生產(chǎn)過程中不確定性變化的能力增強(qiáng) .PID控制器本身就具有一定的魯棒性 ,但在用于實(shí)際過程控制時還存在一些問題 ,主要有兩點(diǎn) : 一 、 是控制器適應(yīng)不確定性變化的能力不夠強(qiáng) ,難以適應(yīng)大范圍的不確定性變化 ； 二 、 是在不確定性范圍內(nèi)系統(tǒng)性沒有綜合考慮 ,一致性差 。 運(yùn)用內(nèi)?？刂?,滑?？刂圃淼榷伎梢栽O(shè)計魯棒 PID控制器 。 另外 ,魯棒 PID控制器在現(xiàn)有 PLC(可編程邏輯控制器 ),DCS(集散型控制系統(tǒng) )和 FCS(現(xiàn)場總線控制系統(tǒng) )中都有方便實(shí)施 ,不需要增加任何硬件設(shè)備投資就可得到良好的控 制效果 ,具有較高的推廣價值 。 (2)運(yùn)用綜合智能系統(tǒng)理論與 PID 參數(shù)整定方法結(jié)合開發(fā)多模態(tài)控制器是今后新型控制器發(fā)展的方向 .運(yùn)用 AI(人工智能 ),NN(人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò) ),FL(模糊邏輯 )， EC(進(jìn)化計算 ),CMAC(小腦模型 )等原理與傳統(tǒng) PID控制器融合可以開發(fā)各種性能的先進(jìn)控制器 , 如模糊控制器與 PID 控制器構(gòu)成的雙模態(tài)控制器就是其中的典型 ,模糊控制器仿人作用完成粗調(diào) ,使系統(tǒng)接近穩(wěn)態(tài)點(diǎn) ； PID控制器完成細(xì)調(diào) , 克服穩(wěn)態(tài)點(diǎn)附近的小幅值振蕩 。 近年來 ,DCS 控制的發(fā)展為 作為 基礎(chǔ)控制級的現(xiàn)場控制器的更新提供了更大二階彈簧 — 阻尼系統(tǒng) PID 控制器設(shè)計及其參數(shù)整定 13 的機(jī)遇 , 但 PID控制仍以其獨(dú)有的優(yōu)勢被人們保留下來 , 只不過 PID控制器的性能一步步提高 .所以， PID 控制器的參數(shù)整定主要走融合發(fā)展的道路 ,具體體現(xiàn)在以下兩個方面 : (1)先進(jìn)控制理論對 PID 整定的促進(jìn)作用 。 自適應(yīng)控制中的 MRAS,STR模型適應(yīng)與調(diào)節(jié)器適應(yīng)思想可能導(dǎo)致非線性自適應(yīng) PID 控制器 。 神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)權(quán)值的在線學(xué)習(xí)有望擺脫 PID 參數(shù)整定對模型的依賴性 。 (2)數(shù)學(xué)模型的新的辨識技術(shù)會推動人們對 PID 參數(shù)整定的概念的更深刻的理解 。 二階彈簧 — 阻尼系統(tǒng) PID 控制器設(shè)計及其參數(shù)整定 14 心得體會 正 所謂“紙上得來終覺淺，覺知 此事要躬行 ”學(xué)習(xí)任何知識，僅從理論上去求知，而不去實(shí)踐、探索是不夠的。因此在學(xué)期末來臨之際，我們迎來了 MATLAB課程設(shè)計。 通過為期一周的 MATLAB 課程設(shè)計，我對 MATLAB 這個仿真軟件有了更進(jìn)一步的認(rèn)識和了解。在這一周半時間里，我通過自己摸索，查閱資料，并且在指導(dǎo)老師老師的指導(dǎo)下完成了：語音信號的采集及分析；給原始信號加上一個高頻噪聲；設(shè)計一個濾波器，濾除高頻噪聲；并最終將課程設(shè)計報告總結(jié)完畢。 在整個設(shè)計過程中我懂得了許多東西，也培養(yǎng)了獨(dú)立思考和設(shè)計的能力，樹立了對知識應(yīng)用的信心，相信會對今后的學(xué)習(xí) 工作和生活有非常大的幫助，并且提高了自己的動手實(shí)踐操作能力，使自己充分體會到了在設(shè)計過程中的成功喜悅。雖然這個設(shè)計做的不怎么好，但是在設(shè)計過程中所學(xué)到的東西是這次課程設(shè)計的最大收獲和財富，使我終身受益。 在沒有做課程設(shè)計以前，覺得課程設(shè)計只是對知識的單純總結(jié)，但是通過這次課程設(shè)計發(fā)現(xiàn)自己的看法有點(diǎn)太片面，課程設(shè)計不僅是對前面所學(xué)知識的一種檢驗(yàn)，也是對自己能力的一種提高，通過這次課程設(shè)計使自己明白了原來的那點(diǎn)知識是非常欠缺的，要學(xué)習(xí)的東西還很多，通過這次課程設(shè)計，明白學(xué)習(xí)是一個長期積累的過程，在以后的工作和生 活中都應(yīng)該不斷的學(xué)習(xí)，努力提高自己的知識和綜合素質(zhì)。希望以后像這樣的課程設(shè)計在多一點(diǎn)。 15 參考文獻(xiàn) [1]欠阻尼對象的最優(yōu) PID 控制器參數(shù)整定方法 ， 薛亞麗 ， 李東海 ， 呂崇德 ， 系統(tǒng)仿真學(xué)報 ， 2021年 10月 。 [2]王亞剛 .基于頻域辨識的 PID 控制器自整定的研究 [D]. 上海 :上海交通大學(xué)自動化研究所 ,1999。 [3]PID 參數(shù)整定發(fā)展的趨勢 ， 宋運(yùn)忠 ， 焦作工學(xué)院學(xué)報 ,第 5期 ,1999 年 9 月 [4]PID 自適應(yīng)控制 ， 夏紅 ,王慧 ,李平 ， 信息與控制 ,1996。 [5]奧斯特隆姆 KJ, 著 .自適應(yīng)控制 [M]:李清泉等譯 .北京 :科學(xué)出版社 ,1992。 [6]Ziegler JG, settings for automaic controllers. Trans ASME,1942。 課程設(shè)計成績評定 專 業(yè) 自動化 班 級 姓 名 學(xué) 號 教研室主任 指導(dǎo)教師 指導(dǎo)教師評語： 簽字： 年 月 日 設(shè)計成績： 簽字： 年 月 日
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