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《基于MATLAB-Simulink的PID参数整定》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在学术论文-天天文库。
1、《自动化技术与应用》2009年第28卷第03期工业控制与应用IndustryControlandApplications基于MATLAB/Simulink的PID参数整定王素青1,姜维福2（1.南京航空航天大学金城学院,江苏南京211156;2.南京紫台星河电子有限责任公司,江苏南京210042）摘要:针对PID参数整定过程的复杂性,基于MATLAB/Simulink仿真环境,模拟临界比例度法PID参数整定的方法和步骤,给出了一种简单有效的PID参数整定方法。与通常的整定方法比较,其优点是非常直观、可以随意修改仿真参数,节省了大量的计算和编程工作量。通过仿真实例验证
2、了该方法的有效性。关键词:PID控制;参数整定;MATLAB/Simulink;临界比例度法中图分类号:TP273文献标识码:B文章编号:1003-7241(2009)03-0024-03PIDTuningBasedonMATLAB/SimulinkWANGSu-qing1,JIANGWei-fu2(1.NanjingUniversityofAeronauticsandAstronauticsJinChengCollege,Nanjing211156China;2.NanjingZi-taiXing-heElectronicsCo.,Ltd,Nanjing21004
3、2China)Abstract:ThePIDtuningisacomplicatedprocess.Tosolvetheproblem,amethodofcriticalgainispresentedbasedontheMATLAB/Simulinksimulationenvironment.Thesimulationexamplesarealsogiven.Keywords:PIDcontrol;parametertuning;MATLAB/Simulink;criticalgainmethod1引言制系统的实验中进行。这种方法简单实用、易于掌握,因而在工程PID
4、控制是最早发展起来且目前在工业过程控制中仍然是应用实际中被广泛采用。控制工程中常用的工程整定方法有临界比例度最为广泛的控制策略之一。据统计,在工业过程控制中95%以上的法、衰减曲线法、鲁棒PID参数整定法和ISTE最优参数整定法。控制回路都具有PID结构,而且许多高级控制都是以PID控制为基Simulink是用于MATLAB下建立系统框图和仿真的环境。础的。PID控制能被广泛应用和发展,根本原因在于PID控制具有以Simulink是一个交互式动态系统建模、仿真和分析图形环境,是下优点[1]:原理简单,使用方便,PID参数K、T和T可以根据过程一个进行基于模型的嵌入式
5、系统开发的基础开发环境。SimulinkPid动态特性及时调整;适应性强;鲁棒性强,即其控制品质对被控对象可以针对控制系统等进行系统建模、仿真、分析等工作。借助于特性的变化不太敏感。采用不同的PID参数,对控制系统的性能将Simulink仿真环境,可以为PID参数整定工作提供极大的方便。本会不一样,因此PID参数的调节和优化决定了控制系统最终能达到文以基于MATLAB/Simulink环境进行临界比例度法PID参数整的控制性能,PID参数整定是控制系统设计的核心内容。综观各种定为例,说明在PID参数整定过程中,借助于Simulink环境,非常PID参数整定方法,可以
6、有如下分类:根据研究方法来划分,可分为基直观、可以随意修改仿真参数,节省了大量的计算和编程工作量。于频域的PID参数整定方法和基于时域的PID参数整定方法;根据发展阶段来划分,可分为常规PID参数整定方法和智能PID参数整2PID控制定方法;根据被控对象个数来划分,可分为单变量PID参数整定方法2.1PID控制原理和多变量PID参数整定方法;根据控制量的组合形式来划分,可分为常规PID控制系统的原理框图如图1所示。该系统主要由线性PID参数整定方法和非线性PID参数整定方法。一般来说,PIDPID控制器和被控对象组成。参数整定方法概括起来有两大类:一是理论计算整定法
7、。它主要是PID控制器是一种线性控制器,它根据给定值r(t)与实际输依据系统的数学模型,采用控制理论中的一些方法,经过理论计算确出值y(t)构成控制偏差e(t),将偏差按比例、积分和微分通过线定控制器参数[2]。这种方法不仅计算繁琐,且过分依赖系统的数学模性组合构成控制量u(t),对被控对象进行控制。控制器的输出和型,所得到的计算数据一般不能直接使用,还必须通过工程实际进行输入之间的关系可描述为:调整和修改。二是工程整定方法。它主要依赖工程经验,直接在控1tde(t)u(t)=K[e(t)+e(t)+T]pòdT0dti收稿日期:2008-10-24式中,KP为
