pid调节器参数整定分析

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1、《计算机控制技术》实验指导书（软件部分）编写：唐红雨黄海峰镇江高等专科学校电子信息系2007年3月计算机控制技术实验目录实验一PID调节器参数整定分析2实验二采样控制系统分析4实验三程序判断滤波5实验四中值滤波6实验五平均值滤波8-9-计算机控制技术实验实验一PID调节器参数整定分析一、实验目的设计MATLAB的M文件，用来实现PID调节器的功能，分析Kp、Kd、Ki三个参数对系统性能的影响。二、实验步骤开机执行程序，用鼠标双击图标进入MATLAB命令窗口：CommandWindows新建M-fi

2、le，然后，输入设计好的程序。调试，检查错误，然后运行。观察系统对不同参数的相应曲线，分析其原因。三、实验要求1、实验之前，查阅有关资料，编写好相应的程序。2、认真做好仿真记录四、实验报告要求叙述Kp、Kd、Ki三个参数对系统性能的影响。附程序：1%比例控制G=tf(10，[16116])；P=[0.1：0.1：1]；%传递函数，Kp变化范围fori=1：length(P)G_c=feedback(P(i)*G，1)；%系统反馈step(G_c)，holdon%单位阶跃输入end2%比例积分控制G

3、=tf(10，[16116])%系统传递函数Kp=1；Ti=[0.8：0.2：1.6]；%Kp一定，不同Ti的输入fori=1：length(Ti)Gc=tf(Kp*[1，1/Ti(i)]，[1，0])；%分别计算不同Ti的系统参数G_c=feedback(G*Gc，1)；step(G_c)，holdon%阶跃响应曲线3%比例、积分、微分控制G=tf(10，[16116])%系统传递函数Kp=1；Ti=0．6；Td=[0.1：0.2：2]；%Kp、Ti一定，不同Td的输入fori=1：length

4、(Td)Gc=tf(Kp*[Ti*Td(i)，Ti，1]/Ti，[1，0])；%分别计算不同Td的系统参数G_c=feedback(G*Gc，1)；step(G_c)，holdon%阶跃响应曲线end4%P、PI、PID三种控制策略-9-计算机控制技术实验G=tf(10，[110355024])；%系统传递函数[Kc，pp，wg，wp]=margin(G)；Tc=2*pi/wg；%计算系统开环增益和剪切频率[Gc1，Kp1]=ziegler(1，[Kc，Tc，10])；Gc1%调用自定义ziegl

5、er函数，P控制[Gc2，Kp2，Ti2]=ziegler(2，[Kc，Tc，10])；Gc2%PI控制[Gc3，Kp3，Ti3，Td3]=ziegler(3，[Kc，Tc，10])；Gc3%PID控制G_c1=feedback(G*Gc1，1)；step(G_c1)；holdon%P控制，阶跃响应曲线G_c2=feedback(G*Gc2，1)；step(G_c2)；%PI控制，阶跃响应曲线G_c3=feedback(G*Gc3，1)；step(G_c3)；其中ziegler()函数如下：fun

6、ction[Gc,Kp,Ti,Td,H]=ziegler(key,vars)Ti=[];Td=[];H=[];iflength(vars)==4,K=vars(1);L=vars(2);T=vars(3);N=vars(4);a=K*L/T;ifkey==1,Kp=1/a;%P控制器elseifkey==2,Kp=0.9/a;Ti=3.33*L;%PI控制器elseifkey==3%PID控制器Kp=1.2/a;Ti=2*L;Td=L/2;endelseiflength(vars)==3,K=va

7、rs(1);Tc=vars(2);N=vars(3);ifkey==1,Kp=0.5*K;elseifkey==2,Kp=0.4*K;Ti=0.8*Tc;elseifkey==3Kp=0.6*K;Ti=0.5*Tc;Td=0.12*Tc;endelseiflength(vars)==5,K=vars(1);Tc=vars(2);rb=vars(3);pb=pi*vars(4)/180;N=vars(5);Kp=K*rb*cos(pb);ifkey==2,Ti=-Tc/(2*pi*tan(pb));

8、elseifkey==3Ti=Tc*(1+sin(pb))/(pi*cos(pb));Td=Ti/4;endendswitchkeycase1,Gc=Kp;case2,Gc=tf(Kp*[Ti,1],[Ti,0]);case3nn=[Kp*Ti*Td*(N+1)/N,Kp*(Ti+Td/N),Kp];dd=Ti*[Td/N,1,0];Gc=tf(nn,dd);end-9-计算机控制技术实验实验二采样控制系统分析一、实验目的考察连续时间系统的采样控制中，零阶保持器的作用与采样时间间隔