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基于matlab仿真的pid控制研究大学论文.doc
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基于matlab仿真的pid控制研究大学论文.doc
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目 录
摘要.....................................................Ⅱ
Abstract.................................................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.................................................18
基于 MATLAB 仿真的 PID 控制研究
I
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
基于 MATLAB 仿真的 PID 控制研究
II
Abstract
PID control, also known as PID regulation is proportional
(proportional), points (intergral), differential (differential) adjusted for
short. PID controllers come out has been nearly 70 years of history, with
its simple structure, good stability, reliable, easy to adjust and become
one of the major technology industry control. In the development of the
automatic control, PID regulation is a long history, the strongest
performance of the basic control mediation. PID regulator principle is
simple, easy tuning, easy to use; the work of the PID regulation function
is widely used in various types of regulators in all industrial production
sectors of the national economy, particularly strong applicability; PID
regulation controlled object performance characteristics for a little change
is not very sensitive, which greatly ensure the effectiveness of the
regulation; PID regulator can be used to compensate the system so as to
meet the requirements of most quality indicators. Until now, PID
regulation is still the basic control the most widely used.
Keyword:PID regulator
基于 MATLAB 仿真的 PID 控制研究
第 0 页
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
PID
控制算法进行研究。被控对象的
传递函数如下:
( )
1
d
s
f
Ke
G s
T s
t
-
=
+
其中各参数分别为
30, 630, 60
f d
K T
t
= = =
。
MATLAB 仿真框图如下图所示:
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