积分分离PID控制仿真实验

积分分离PID控制仿真实验 自动化1005 0704100528 王亚丹 一、实验目的与要求 1、学会 PID 三个系统的选取。 2、了解积分分离值的模拟实验选取。 3、掌握 SIMULINK 的仿真方法。 二、仿真软硬件环境 PC 机，MATLAB5.3 三、实验原理 如图，R 为输入，C 为输出。计算机不断才入误差 E，进行积分判别与 PID 运算，然后判断结果是否溢出（若溢出择取最大或最小），最后将控制量输送给系统。 四、P ID 算法 PID 控制规律为：错误！未找到引用源。 其中：e(t)微控制器输入，u (t)微控制器输出。对上市进行零初始条件下的拉氏变换，得PID 控制器的传递函数为：错误！未找到引用源。 五、整定调节参数与系统开环增益 用临界比例带法整定参数。设采样周期为 50ms，先去点积分与微分作用，只保留比例控制，增大 KP，直至系统等幅震荡，记下震荡周期 TU 和震荡时所用比例值 KPU，按以下公式整定参数（比例，积分，微分调节）： T=0.167TU，KP=0.27/KPU，TI=0.4TU，TD=0.22TU。 经计算：Tu =2.75,Kpu =0.8。SIMULINK 仿真结构图如下： 七、自定义函数设计 实现积分分离功能的自定义函数设计（文件名 jffl）： 八、仿真结果 Ttest=50ms,Tu=375ms,Kpu=0.8,T=63ms,Kp=0.333,T=150ms,m sTD5.8 2I 用临界比例带法整定参数：1 5.1,2 5.1,0 2 7 5.0,2 2 2.2,3 3 3.0,5sPDIPItMKKKE II 用I栏PID参数，修改IE: 1 5.1,2 5.1,0 2 7 5.0,2 2 2.2,3 3 3.0,2sPDIPItMKKKE ＩＩＩ 较佳的 P ID 参数，5IE IV 用III 栏中PID 参数，修改IE 九：思考题 1、当积分分离IE 取得最大时，还是积分分离控制码？若取最小呢？ 2、试分析比例控制、微分控制、积分控制在系统中的作用。 答：比例跟偏差成正比，决定响应速度；积分的作用是使系统稳定后没有静差（如：你要得到输出是10，积分就能使最后结果是10，静差为0 也即没有静差）；微分的作用使输出快速的跟定输入。