pid控制算法及matlab仿真分析

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1、姓名:卢炳先PID控制算法及MATLAB仿真分析摘要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。从实际需要出发,一种好的PID控制器参数整定方法,不仅可以减少操作人员的负担,还可以使系统处于最佳运行状态。因此,对PID控制器参数整定法的研究具有重要的实际意义。本文介绍了PID控制技术的发展历史和研究进展。分析了传统的模拟和数字PID控制算法,并对传统的PID控制算法进行微分项和积

2、分项的改进,学习了几种比较普遍运用的方法,如不完全微分PID控制算法、微分先行、遇限消弱积分PID控制算法等。在学习的基础上,提出了一种自整定参数的专家模糊PID控制算法,由仿真结果可以看到,这种参数自整定方法与一般控制方法(抗积分饱和控制法)相比,在调节时间、抑制超调量、稳定性都要好,可以在工业上推广使用。关键词:PID控制;结构简单;鲁棒性;控制算法;参数整定ResearchofthePIDControlArithmeticofUsingMATLABSoftwareAbstractSofar,thePIDisthemos

3、tcommoncontrolarithmetic.Itsstructureissimpleandeasytoimplement,however,thecontroleffectisperfectandithasastrongrobustcharacteristics.Thephysicalparametersis,meaningof,theoreticalanalysisofsystem49isintegrity,anditisfamiliarbytheengineeringsector,whichintheindustri

4、alprocesscontrolhasbeenwidelyused.Fortheactualneeds,agoodparameterPIDcontrollertuningmethodcannotonlyreducetheburdenonoperators,butalsomakethesystemrunningatbest.Therefore,thefixedPIDcontrollerparametertuningstudyhasimportantpracticalsignificance.Inthispaper,wewill

5、introducethedevelopmenthistoryandtheresearchprogressofPIDcontroltechnology,analysisthetraditionalanaloganddigitalPIDcontrolalgorithm.andimprovethedifferentialandintegraloftraditionalPIDcontrolalgorithm.Learnseveralmethodsweusedcommom.SuchasnotfullydifferentialPIDco

6、ntrolalgorithm,firstdifferential,whenlimitedtoweakentheintegralPIDcontrolalgorithm.basedonstudy,wewilllearntheexpertfuzzycontrolalgorithmthatcanself-tuningPIDparameters.fromthesimulationresultswecanseethatcomparedthegeneral(anti-saturationcontrol),thismethodofparam

7、eterself-tuninginregulationtime,overshootsuppressionandstabilitywell,Itcanpromotebeusedinindustry.Keywords:PIDControl;SimpleStructure;Robustness;ControlArithmetic;ParameterTuning491引言PID控制器以其结构简单、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。光学表面等离子共振(SPR)生物传感技术受温度影响很大,因此设计高精度的温度控制

8、器对于生物分析仪十分重要。在指导导师研究的便携式SPR生物分析仪中的温度控制就采用了PID控制技术,本论文研究PID的控制算法是PID控制器整定参数优化和设定的关键技术之一。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

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