基于matlab仿真的PID控制研究VIP专享VIP免费

目录摘要.....................................................ⅡAbstract.................................................Ⅲ一、设计任务..............................................1二、设计要求..............................................2三、方案论证..............................................3四、基于MATLAB下的系统模型搭建与仿真.....................4五、收获与总结...........................................15参考文献.............................................17附录.................................................18II基于MATLAB仿真的PID控制研究摘要PID控制，又称PID调节，是比例（proportional）、积分（intergral）、微分（differential）调节的简称。PID控制器问世至今已有近70年历史，它以其结构简单、稳定性好、工作可靠、调整方便而成为工业控制的主要技术之一。在自动控制的发展历程中，PID调节是历史悠久、控制性能最强的基本调解方式。PID调节原理简单，易于整定，使用方便；按PID调节功能工作的各类调节器广泛应用于国民经济所有工业生产部门，适用性特强；PID的调节性能指标对于受控对象特性的少许变化不是很灵敏，这就极大的保证了调节的有效性；PID调节可用于补偿系统使之达到大多数品质指标的要求。直到目前为止，PID调节仍然是最广泛应用的基本控制方式。关键词：PID调节III基于MATLAB仿真的PID控制研究AbstractPIDcontrol,alsoknownasPIDregulationisproportional(proportional),points(intergral),differential(differential)adjustedforshort.PIDcontrollerscomeouthasbeennearly70yearsofhistory,withitssimplestructure,goodstability,reliable,easytoadjustandbecomeoneofthemajortechnologyindustrycontrol.Inthedevelopmentoftheautomaticcontrol,PIDregulationisalonghistory,thestrongestperformanceofthebasiccontrolmediation.PIDregulatorprincipleissimple,easytuning,easytouse;theworkofthePIDregulationfunctioniswidelyusedinvarioustypesofregulatorsinallindustrialproductionsectorsofthenationaleconomy,particularlystrongapplicability;PIDregulationcontrolledobjectperformancecharacteristicsforalittlechangeisnotverysensitive,whichgreatlyensuretheeffectivenessoftheregulation;PIDregulatorcanbeusedtocompensatethesystemsoastomeettherequirementsofmostqualityindicators.Untilnow,PIDregulationisstillthebasiccontrolthemostwidelyused.Keyword：PIDregulator第1页基于MATLAB仿真的PID控制研究一、设计任务PID控制器具有结构简单、容易实现、控制效果好、鲁棒性强等特点，是迄今为止最稳定的控制方法。它所涉及的参数物理意义明确，理论分析体系完整，并为工程界所熟悉，因而在工业过程控制中得到了广泛应用。在工业过程控制中，目前采用最多的控制方式依然是PID方式，即使在日本，PID控制的使用率也达到84.5%。它具有容易实现、控制效果好、鲁棒性强等特点，同时它原理简单，参数物理意义明确，理论分析体系完整，并为工程界所熟悉，因而在工业过程控制中得到了广泛应用。尽管自1940年以来，许多先进控制方法不断推出，但PID控制器仍被广泛应用于冶金、化工、电力、轻工和机械等工业过程控制中。然而，在实际的应用中，许多被控过程机理复杂，具有高度非线性、时变不确定性和纯滞后等特点，特别是在噪声、负载扰动等因素的影响下，参数复杂烦琐的整定过程一直困扰着工程技术人员。在本课程设计中一具有较大惯性时间常数和纯滞后的一阶惯性环节作为被控对象的模型对控制算法进行研究。被控对象的传递函数如下：其中各参数分别为。MATLAB仿真框图如下图所示：二、设计要求（1）PID控制器调节参数的整定。PID参数的选定对控制系统能否得到好的控制效果是至关重要的，PID参数的整定方法有很多种，可采用理论整定法（如ZN法）或者实验确定法（比如扩充临界比例度法、试凑法等），也可采用如模糊自适应参数整定、遗传算法参数整定等新型的PID参数整定方法。选择某种方法对参数...