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pid控制器設計(完整版)

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【正文】 15d1=Kp*d。plot(t,y)。P控制方式的系統結構圖如下：取Kp=1至15，步長為1，進行循環測試系統，將不同Kp下的階躍響應曲線繪制在一張坐標圖下：MATLAB源程序：%對于P控制的編程實現clear。實用標準PID控制器設計一、 PID控制的基本原理和常用形式及數學模型具有比例積分微分控制規律的控制器，稱PID控制器。d=[2]。if ishold~=1 ,hold on,endendgrid 由實驗曲線可以看出，隨著Kp值的增大，系統的穩態誤差逐漸減小，穩態性能得到很好的改善，但是，Kp的增大，使系統的超調量同時增加，系統的動態性能變差，穩定性下降。g0=tf(d1,n)。因而，比例—微分控制是一種早期控制，可在出現誤差位置前，提前產生修正作用，從而達到改善系統性能的目的。plot(t,k)。 if ishold~=1,hold on ,end endendgrid 由實驗曲線可以得知，在比例控制的基礎上增加微分控制并不會影響系統的穩態誤差，而增大微分常數Kd可以有效的減小系統的超調量和調節時間，在不影響系統的穩態性能的基礎上改善了系統的動態性能。 g=feedback(g0,1)。經過反復的手工調試，基本可以確定Ki可以選定在1~3范圍之內，~2范圍之內。 plot(t,y)。（5）實驗內容一的總結實驗內容一從P控制一直到PID控制，仿真的效果可以看出系統的性能越來越好，可以發現PID控制所起的作用，不是P、I、D三種作用的簡單疊加，而是三種作用的相互促進。在PID參數進行整定時如果能夠有理論的方法確定PID參數當然是最理想的方法，但是在實際的應用中，更多的是通過湊試法來確定PID的參數。當控制器的參數整定好并且投入運行系統之后，被調參數可以穩定在工藝要求的范圍之內，就可以認為控制器的參數整定好了。例如，用實驗得到控制對象的階躍響應曲線，以曲線的拐點做一條切線，從曲線上可以得出三個參數：K是控制對象的增益，L是等效滯后時間，T是等效時間常數。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曲線來整定控制器的參數。g0=tf(d,n)。s39。在利用MATLAB軟件時經常會碰到一些新問題，而我們手頭的資料有限，時間和精力有限，并不能解決所有問題。又如，在PD控制時，當Kd和Kp取值足夠大時，便可以使響應曲線完全理想化，即響應時間趨于0，超調量趨于0，在本系統中也滿足足夠的穩態精度，我就會這樣懷疑，并不是所有系統采用PID控制效果一定比其他控制效果要好，等等。Gc=Kp*(1+Ki/s+Kd*s)。L=。用實驗得到控制對象的單位階躍響應曲線，過曲線的拐點作一條切線從曲線上得到三個參數：K是廣義對象增益，L是等效滯后時間，T是等效時間常數。控制器類型控制器的控制參數KpKiKdPT/KL00PI0PID1/2L (2)第二種方法用系統的等幅震蕩曲線來整定控制器的參數。因為工程整定法簡單實用，計算簡便，容易掌握，可以解決一般的實際問題，所以一般采用工程整定法。在工業控制應用中，特別是在過程控制領域中，被控參數主要是溫度、壓力、流量、物位等，盡管各種高級控制（如自適應控制、預測控制、模糊控制等）不斷完善，但是，在過去的50多年中，對PID控制器的設計和應用已經擁有了許多的經驗，而且在SISO控制系統中，用的絕大部分控制器都是PID控制器（80%以上）。所以調試時將

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