基于matlab仿真的pid控制器設計-在線瀏覽
2025-01-13 15:58本頁面
【正文】 ...................................................................... 錯誤 !未定義書簽。 RELAY FEEDBACK 調(diào)整法 .......................................................... 錯誤 !未定義書簽。 在線調(diào)整法 .................................................................................. 錯誤 !未定義書簽。 針對有轉移函數(shù)的 PID 調(diào)整方法 .................................................. 錯誤 !未定義書簽。 波德圖法及根軌跡法 .................................................................... 錯誤 !未定義書簽。 油冷卻機系統(tǒng) ................................................................................. 錯誤 !未定義書簽。 感測與轉換器 ............................................................................... 錯誤 !未定義書簽。 油冷卻機系統(tǒng)之系統(tǒng)辨識 .............................................................. 錯誤 !未定義書簽。 結 論 .......................................................................................................錯誤 !未定義書簽。 參考 文獻 ................................................................................................錯誤 !未定義書簽。但這樣的系統(tǒng)如果不做任何的系統(tǒng)改造很難達到最佳的控制效果，比如快速性穩(wěn)定性準確性等。 PID 控制簡介 當今的自動控制技術都是基于反饋的概念。測量關心的變量，與期望值相比較，用這個誤差糾正調(diào)節(jié)控制系統(tǒng)的響應。 PID 控制器簡單易懂，使用中不需精確的系統(tǒng)模型等先決條件，因而成為應用最為廣泛的控制器。其輸入 e (t) 與輸出 u (t) 的關系 為公式（ 11） 公式 （ 11） 因此它的傳遞函數(shù)為公式 （ 12） 公式（ 12） 比例調(diào)節(jié)作用： 是按比例反應系統(tǒng)的偏差 ,系統(tǒng)一旦出現(xiàn)了偏差 ,比例調(diào)節(jié)立即產(chǎn)生調(diào)節(jié)作用用以減少偏差。 積分調(diào)節(jié)作用： 是使系統(tǒng)消除穩(wěn)態(tài)誤差 ,提高無差度。積分作用的強弱取決與積分時間常數(shù) Ti， Ti 越小 ,積分作用就越強。積分作用常與另兩種調(diào)節(jié)規(guī)律結合 ,組成PI 調(diào)節(jié)器或 PID 調(diào)節(jié)器 。因此 ,可以改善系統(tǒng)的動態(tài)性能。微分作用對噪聲干擾有放大作用 ,因此過強的加微分調(diào)節(jié) ,對系統(tǒng)抗干擾不利。微分作用不能單獨使用 ,需要與另外兩種調(diào)節(jié)規(guī)律相結合 ,組成 PD 或PID 控制器。在很多情況下，并不一定需要全部三個單元，可以取其中的一到兩個單元，但比例控制單元是必不可少的。雖然很多控制過程是非線性或時變的，但通過對其簡化可以變成基本線性和動態(tài)特性不隨時間變化的系統(tǒng)，這樣 PID 就可控制了。也就是， PID 參數(shù) Kp， Ki 和 Kd 可以根據(jù)過程的動態(tài)特性及時整定。 第三， PID 控制器在實踐中也不斷的得到改進，下面兩個改進的例子，在工廠，總是能看到許多回路都處于手動狀態(tài)，原因是很難讓過程在 “自動 ”模式下平穩(wěn)工作。 PID 參數(shù)自整定就是為了處理 PID 參數(shù)整定這個問題而產(chǎn)生的。 在一些情況下針對特定的系統(tǒng)設計的 PID 控制器控制得很好，但它們?nèi)源嬖谝恍﹩栴}需要解決：如果自整定要以模型為基礎，為了 PID 參數(shù)的重新整 定在線尋找和保持好過程模型是較難的。這個方法會引起擾動，所以基于模型的 PID 參數(shù)自整定在工業(yè)應用不是太好。另外，由于基于控制律的系統(tǒng)沒有成熟的穩(wěn)定性分析方法，參數(shù)整定可靠與否存在很多問題。自動整定通常是指根據(jù)開環(huán)狀態(tài) 確定的簡單過程模型自動計算 PID 參數(shù)。最重要的是，如果 PID 控制器不能控制復雜過程，無論怎么調(diào)參數(shù)都沒用。 國內(nèi)外研究現(xiàn)狀及 MATLAB 簡介 PID 控制中最重要的是對其參數(shù)的控制，所以當今國內(nèi)外 PID 控制技術的研究主要是圍繞如何對其參數(shù)整定進行的。 Astrom 在 1988 年美國控制會議（ ACC）上作的《面 向智能控制》 ［ 2］ 的大會報告概述了結合于新一代工業(yè)控制器中的兩種控制思想 ——自整定和自適應，為智能 PID 控制的發(fā)展奠定了基礎。自適應PID 的應用途徑的不斷擴大使得對其整定方法的應用研究變得日益重要。后者的應用實例較多，這類控制器現(xiàn)在包括自整定、增益計劃設定及反饋和前饋增益的連續(xù)自適應等功能 .這些技術極大地簡化了 PID 控制器的使用，顯著改進了它的性能，它們被統(tǒng)稱為自適應智能控制技術。按工作機理劃分，自整定方法能被分為兩類：基于模型的自整定方法和基于規(guī)則的自整定方法。 在基于規(guī)則的自整定方法中，不用獲得過程實驗模型，整定基于類似有經(jīng)驗的操作者手動整定的規(guī)則。 PID 控制算法是迄今為止最通用的控制策略 .有許多不同的方法以確定合適的控制器參數(shù) .這些方法區(qū)分于復雜性、靈活性及使用的過 程知識量。我們也需要那些盡管需要更多的信息及計算量，但能給出較好性能的較復雜的方法。 ［ 4］ ①對于單輸入單輸出被控對象，需要研究針對不穩(wěn)定對象或被控過程存在較大干擾情況下的 PID 參數(shù)整定方法，使其在初始 化、抗干擾和魯棒性能方面進一步增強，使用最少量的過程信息及較簡單的操作就能較好地完
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