pid控制器設(shè)計(jì)-資料下載頁(yè)
2025-08-04 22:42本頁(yè)面
【正文】 參數(shù)。控制器類型控制器的控制參數(shù)KpKiKdP00PI0PID2/TmCohenCoon整定法 1953年，Cohen和Coon提出了一種整定PID控制器參數(shù)的方法，被稱為“CohenCoon整定法”。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(lái)整定控制器的參數(shù)。同樣也是先測(cè)出控制對(duì)象的動(dòng)態(tài)特性（通過(guò)實(shí)驗(yàn)測(cè)出控制對(duì)象的單位階躍響應(yīng)曲線），根據(jù)這條單位階躍響應(yīng)曲線定出一些能反映該控制對(duì)象動(dòng)態(tài)特性的參數(shù)，然后進(jìn)行簡(jiǎn)單的計(jì)算定出控制器的整定參數(shù)。 用實(shí)驗(yàn)得到控制對(duì)象的單位階躍響應(yīng)曲線，過(guò)曲線的拐點(diǎn)作一條切線從曲線上得到三個(gè)參數(shù)：K是廣義對(duì)象增益，L是等效滯后時(shí)間，T是等效時(shí)間常數(shù)。 根據(jù)得到的K、L、T這三個(gè)參數(shù)，利用下表中列出的經(jīng)驗(yàn)公式來(lái)計(jì)算控制器的控制參數(shù)?？刂破黝愋涂刂破鞯目刂茀?shù)KpKiKdPT/KL+1/3K00PI+1/12K(9T+20L)/L(30T+3L)0PID4T/3KL+1/4K(13T+8L)/L(32T+6L)4TL/(11T+2L)五、 選定一種整定方法，用MATLAB實(shí)現(xiàn)我選擇ZieglerNichols整定中的第一種方法，如前說(shuō)明，先求出系統(tǒng)的階躍響應(yīng)曲線中的K、T、L，從前圖可以讀出K=L=、T==，然后確定PID控制器的Kp、Ki、Kd的值，輸入如下程序：%ZieglerNichols整定法clear。d=[2]。n=[1 3 2]。t=[0::10]。g0=tf(d,n)。K=1。L=。T=。Kp=*T/(K*L)。Ki=1/(2*L)。Kd=*L。Kp,Ki,Kd,s=tf(39。s39。)。Gc=Kp*(1+Ki/s+Kd*s)。GcG=feedback(Gc*g0,1)。y=step(GcG,t)。plot(t,y)。grid整定后的系統(tǒng)單位階躍響應(yīng)曲線如下圖：實(shí)事求是地說(shuō)，用ZieglerNichols整定法后的系統(tǒng)單位階躍響應(yīng)曲線超調(diào)量過(guò)大，調(diào)節(jié)時(shí)間也并不令人滿意。六、 實(shí)驗(yàn)體會(huì)這次實(shí)驗(yàn)，認(rèn)識(shí)了自動(dòng)控制領(lǐng)域最常用的PID控制，基本掌握了PID控制的基本規(guī)律，同時(shí)也認(rèn)識(shí)到自動(dòng)控制系統(tǒng)的復(fù)雜性。在利用MATLAB軟件時(shí)經(jīng)常會(huì)碰到一些新問(wèn)題，而我們手頭的資料有限，時(shí)間和精力有限，并不能解決所有問(wèn)題。比如在PID控制時(shí)，一旦選定了Ki和Kd后，超調(diào)量隨Kp的變化并不明顯，這是我無(wú)法理解的，當(dāng)Kp增加時(shí)，系統(tǒng)僅僅提高了響應(yīng)的快速性，而超調(diào)量并沒(méi)有顯著的變化。又如，在PD控制時(shí)，當(dāng)Kd和Kp取值足夠大時(shí)，便可以使響應(yīng)曲線完全理想化，即響應(yīng)時(shí)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(huì)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。所有這些問(wèn)題將在今后的學(xué)習(xí)和實(shí)驗(yàn)中尋求答案。七、 參考文獻(xiàn)目錄及頁(yè)碼西安交通大學(xué)出版社 《反饋控制問(wèn)題—使用MATLAB及其控制系統(tǒng)工具箱》 [美] 迪安 K 弗雷德里克 喬 H 周張彥斌 譯 110127頁(yè)科學(xué)出版社《自動(dòng)控制原理》第四版 胡壽松主編 225226頁(yè)重慶大學(xué)出版社《控制系統(tǒng)計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)》 蔡啟仲等編著 7187頁(yè)文案大全
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