基于matlab的控制系統(tǒng)校正論文-在線瀏覽
2025-08-14 18:25本頁面
【正文】 1所示控制系統(tǒng)，設計仿真，研究在控制器中分別采用P（比例）、PD（比例微分）、PI（比例積分）、PID（比例積分微分）的校正規(guī)律以及當控制參數(shù)（、）取值不同時，控制系統(tǒng)性能參數(shù)的變化，并進行比較分析PID校正的規(guī)律。num=[1]。step(num,den,t)。 比例（P）校正P控制器是一個具有比例控制規(guī)律的控制器，它本質(zhì)上是一個可以調(diào)整比例系數(shù),改變開環(huán)增益的放大器，從而改變系統(tǒng)的性能。如圖21所示，其中=。令=1230t=[0::3]。Kp2=5。Kp4=15。Kp6=25。num1=[Kp1]。num3=[Kp3]。num5=[Kp5]。num7=[Kp7]。den2=[1 8 12+Kp2]。den4=[1 8 12+Kp4]。den6=[1 8 12+Kp6]。[y1,x,t]=step(num1,den1,t)。[y3,x,t]=step(num3,den3,t)。[y5,x,t]=step(num5,den5,t)。[y7,x,t]=step(num7,den7,t)。legend(39。,39。,39。,39。,39。,39。,39。)。t39。ylabel(39。)。title(39。) 系統(tǒng)階躍響應圖形： 隨的變化，系統(tǒng)性能指標的變化情況：性能指標151015202530————————————%%%% 通過以上的分析比較可知，隨著增加，系統(tǒng)開環(huán)增益增加，減小了系統(tǒng)的穩(wěn)態(tài)誤差，穩(wěn)態(tài)精度提高，同時系統(tǒng)的快速性也得到了改善，但是系統(tǒng)的穩(wěn)定性變差。如圖21所示，其中=+*s=（s+/）令、分別為以下值y1y2y3y4y5y6y7124105010001510t=[0::2]。Kp2=2。Kp4=。Kp6=50。Kd1=0。Kd3=。Kd5=1。Kd7=10。num2=[Kd2 Kp2]。num4=[Kd4 Kp4]。num6=[Kd6 Kp6]。den1=[1 Kd1+8 12+Kp1]。den3=[1 Kd3+8 12+Kp3]。den5=[1 Kd5+8 12+Kp5]。Den7=[1 Kd7+8 12+Kp7]。[y2,x,t]=step(num2,den2,t)。[y4,x,t]=step(num4,den4,t)。[y6,x,t]=step(num6,den6,t)。plot(t,y1,t,y2,t,y3,t,y4,t,y5,t,y6,t,y7)。y139。y239。y339。y439。y539。y639。y739。xlabel(39。)。y(t)39。grid。((Kp,Kd)=(1,0),(2,),(4,),(,),(10,1),(50,5),(100,10))39。 比例積分（PI）校正 改變、并繪制相對應的階躍響應圖像，比較系統(tǒng)性能指標隨、的變化情況，分析總結(jié)PI校正的規(guī)律。Kp1=1。Kp3=。Kp5=1。Ki1=0。Ki3=4。Ki5=10。num1=[Kp1 Ki1]。num3=[Kp3 Ki3]。num5=[Kp5 Ki5]。den1=[1 8 12+Kp1 Ki1]。den3=[1 8 12+Kp3 Ki3]。den5=[1 8 12+Kp5 Ki5]。[y1,x,t]=step(num1,den1,t)。[y3,x,t]=step(num3,den3,t)。[y5,x,t]=step(num5,den5,t)。plot(t,y1,t,y2,t,y3,t,y4,t,y5,t,y6)。y139。y239。y339。y439。y539。y639。xlabel(39。)。y(t)39。grid。((Kp,Ki)=(1,0),(,3),(,4),(,),(1,10),(5,10))39。 比例積分微分（PID）校正改變、并繪制相對應的階躍響應圖像，比較系統(tǒng)性能指標隨、的變化情況，分析總結(jié)PID校正的規(guī)律。Kp1=1。Kp3=。Kp5=6。Kd1=0。Kd3=。Kd5=。Ki1=0。Ki3=。Ki5=。num1=[Kd1 Kp1 Ki1]。num3=[Kd3 Kp3 Ki3]。num5=[Kd5 Kp5 Ki5]。den1=[1 Kd1+8 12+Kp1 Ki1]。den3=[1 Kd3+8 12+Kp3 Ki3]。den5=[1 Kd5+8 12+Kp5 Ki5]。[y1,x,t]=step(num1,den1,t)。[y3,x,t]=step(num3,den3,t)。[y5,x,t]=step(num5,den5,t)。plot(t,y1,t,y2,t,y3,t,y4,t,y5,t,y6)。y139。y239。y339。y439。y539。y639。xlabel(39。)。y(t)39。grid。((Kp,Kd。) 系統(tǒng)的階躍響應圖像： 系統(tǒng)性能指標隨、的變化情況性能指標序列y1y2y3y4y5y6y7————————————%%%%000000通過以上分析比較，可知PID校正綜合了三種基本校正的各自特點，只要參數(shù)合適，既能改善系統(tǒng)的穩(wěn)態(tài)性能，又能提高系統(tǒng)的動態(tài)性能。其傳遞函數(shù)為。一般情況下，為了提高系統(tǒng)的穩(wěn)態(tài)精度，我們往往會再增加一放大倍數(shù)為的放大環(huán)節(jié)，此時校正裝置的傳遞函數(shù)為。 下面我們通過一個例子來說明超前校正的頻域響應。C(s)——R(s)— 系統(tǒng)結(jié)構(gòu)圖G0=tf(20,[,1,0])。[Gm,Pm,Wcg,Wcp]w=logspace(1,3)。subplot(211),semilogx(w,20*log10(m(:)))subplot(212),sem
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