数字PID控制算法及Matlab仿真.pdf
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2020-04-18
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数字
PID
控制算法及
Matlab
仿真
一.实验目的：
1.学习数字 PID 算法的基本原理。
2.学习数字 PID 调节器参数调节方法。
二.实验属性及设备：
验证性实验，使用电脑及相关专业软件。
三.实验原理：
1.概述
首先建立数字 PID 直流电机控制模型，然后用 Matlab 的 LTI 状态分析工具箱进行仿真，
并绘制转速及控制电压变化图形。
图：
kkk
yre
2.位置式数字 PID 算法公式
01
0j
)( ueeKeKeKu
kkD
k
kIkPk
3.增量式数字 PID 算法公式
)2()(
211
kkkDkIkkPk
eeeKeKeeKu
kkk
uuu
1
4.Matlab LTI 工具箱函数（作为了解内容）
例：一台 150kW 直流电动机，额定电压 220V，额定转速 1000r/min，额定电流 700A，
R
a
=0.05Ω，L
d
=2mH，假设负载及电动机转动总惯量 GD
2
=125kg·m
2
，则：
)min/185.0
1000
05.0*700220
rV
n
RIU
C
N
aNN
e
AmNCC
eT
/767.155.9
s
R
L
T
a
a
a
04.0
05.0
102
3
s
CC
RGD
T
Te
a
m
051.0
767.1185.0375
05.0125
375
2
mAkg
C
C
e
M
18.0
03.1
传递函数为
49025
2652
1051.000204.0
41.5
1
/1
)(
)(
222
sssssTsTT
C
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