基于matlab的鲁棒pid控制仿真方法 毕业论文

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1、摘要在现实的工业生产过程中，特别是过程控制系统的应用中，PID由于其简单可靠、易于实现、鲁棒性较好的优点，获得了广泛的应用。但是实际工业过程的控制对象往往是非线性、具有延迟、带有一定的不确定性的，用固定参数的常规PID控制器往往得不到很好的控制效果。在鲁棒PID控制系统的研究中，它们几乎都是采用完全微分PID，完全微分PID的微分作用只持续一个周期，不能达到有效超前控制误差的目的。为了克服这些不利影响，系统设计了鲁棒不完全微分PID控制器。基于H∞的鲁棒不完全微分PID控制器利用youla参数化理论、Pade近似、综合运用灵敏度极小化原理进行设计了该控制器的参数化表达式。这种控制器只需

2、要整定一个参数，方便了控制器的整定过程。由于在设计时考虑了系统的鲁棒性，所以利用该鲁棒PID控制器所控制的系统具有较高的鲁棒性。研究结果表明该方法设计的鲁棒PID控制器具有较高的鲁棒性，能满足实际工业的需要，改善了控制系统的性能。关键词：鲁棒控制；不完全微分PID；H∞；MATLABIVAbstractPIDcontrollerwaswidelyusedintherealindustrialprocesses，especiallyintheprocessingcontrolsystems，becauseofitssimplicity，reliability，easyimplementa

3、ndgoodrobustness.Butthecontrolobjectinindustrialprocessingcontrolwasoftentime-delayingnonlinearandhasacertaindegreeofuncertainty.Inthisway，thefixedparametersofcommonPIDcontrollerscanhardlyachievesatisfactorycontroleffects.RobustPIDcontrollerwasofgreatsignificanceforenhancingtheenduranceofPIDcont

4、rollertouncertainty.CompletedifferentialPIDwasmostlyadoptedinresearchingoftherobustPIDcontrolsystem.ThedifferentialactionofthecompletedifferentialPIDcontrollerhadnearlynoeffects,whichlastonlyoneperiod.Inordertoovercomethesedisadvantages,itisnecessarytostudyrobustincompletedifferentialPIDcontroll

5、er.Thecontrollerusetheyoulaparameterizationtheory，Padeapproximationandsensitivityminimization，theH∞-basedrobustincompletedifferentialPIDcontroller，containingonlyoneturningparameterwhichfacilitatedit’sturningprocess，weredesignedandtheparameterexpressionwerepresented.ThesystembasedonrobustPIDcontr

6、ollerpossessedhighrobustness，asconsideringtherobustofthesystemwhiledesigning.SimulationontheindustrialprocesswithuncertaintywascarriedoutbyusingthemethodabovebythemeansofMATLAB.TheresearchprovedthattherobustPIDcontrollershadbeendesignedwereofhighrobustness，whichmettheneedofrealindustryandimprove

7、dtheperformanceofthecontrolsystem.Keywords：RobustControl；IncompleteDifferentialPID；H∞；MATLABIV目录摘要IAbstractII1绪论11.1鲁棒控制理论的发展21.2鲁棒控制的研究现状41.3PID控制的发展历程及其问题51.4全文主要目标72PID控制的参数整定82.1PID控制器简介82.1.1PID控制器的基本原理82.1.2PID控制器的作用92