数字PID的计算机仿真.docx

《数字PID的计算机仿真.docx》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在行业资料-天天文库。

1、数字PID的计算机仿真课程名称：计算机控制技术学院：电子信息与电气工程学部专业：自动化班级：1102学号：201181353学生姓名：一.数字PID的计算机仿真一、目的◆加深理解PID调节器的特性及参数设定。二、算法△u(k)=q0*e(k)+q1*e(k-1)+q2*e(k-2)u(k)=u(k-1)+△u(k)初始条件：u(k-1)=u(k-2)=0,e(k-1)=e(k-2)=0,y(k-1)=y(k-2)=0,R(k)为单位阶跃,且控制系统的结构图为：PIDG（z）R（k）e（k）u（k）y（k）-三个被控对象：◆二阶振荡环节其中：=-1.5,=0.7,=1.0,

2、=0.5,T=2s◆具有非最小相位特性的过程其中：=-1.68364,=0.70469,=-0.07289,=0.09394,T=1s◆具有低通特性和纯滞后的过程其中：d=4,=-2.48824,=2.05387,=-0.56203,=0,=0.00462,=0.00169,=-0.00273,T=1s三、仿真要求：1、采用matlab计算40步以上的y(k)u(k)，并画图显示。1、对三个对象，在T=1或2时，整定出最佳的PID参数。2、整定法，凑试法。（程序中要有上升时间，超调量和收敛时间的计算）在此，我们选取T=2S，约定超调量poss<5%,上升时间tr<25,调

3、整时间ts<40。不符合条件的PID参数均舍弃。四、被控对象的PID参数整定过程：（1）二阶振荡环节a)、实验程序Kp=？;Ti=？;Td=？;T=2;q0=Kp*[1+T/Ti+Td/T];q1=-Kp*[1+2*Td/T];q2=Td*Kp/T;b1=1;b2=0.5;a1=-1.5;a2=0.7;e=zeros(1,60);u=zeros(1,60);y=zeros(1,60);du=zeros(1,60);fork=3:1:60e(1,k)=1-y(1,k-1);du(1,k)=q0*e(1,k)+q1*e(1,k-1)+q2*e(1,k-2);u(1,k)=u(

4、1,k-1)+du(1,k);y(1,k)=-a1*y(1,k-1)-a2*y(1,k-2)+b1*u(1,k-1)+b2*u(1,k-2);end%迭代步骤t=1:60;subplot(2,1,1)plot(t,y)xlabel('t');ylabel('y');title('y(k)图形');subplot(2,1,2)plot(t,u)xlabel('t');ylabel('u');title('u(k)图形');[yp,tp]=max(y);num=length(t);yss=y(num);poss=100*(yp-yss)/yss%计算超调量fori=lengt

5、h(t):-1:1if(y(i)>1.02*yss)ts=t(i);breakelseif(y(i)<0.98*yss)ts=t(i);breakelsets=0;endendts%显示调整时间fori=1:length(t)if(y(i)<0.9*yss)tr1=t(i);elseif(y(i)==yp)breakendendfori=1:length(t)if(y(i)<0.1*yss)tr2=t(i);elseif(y(i)==yp)breakendendtr=tr1-tr2wucha=1-y(60)b)、参数选择Kp=0.03,Ti=3.55,Td=0.1c)、仿

6、真图像d)、40步仿真数据u(k)000.19000.08000.06890.06350.07430.08980.10490.11630.12300.12590.12660.12640.12650.12730.12870.13030.13170.13280.13340.13360.13350.13330.13320.13310.13310.13320.13330.13330.13340.13340.13340.13340.13330.13330.13330.13330.13330.13330.13330.13330.13330.13330.13330.13330.1333

7、0.13330.13330.1333Y(k)0000.19000.46000.66590.77480.80210.78780.77000.77230.80060.84780.90080.94740.98030.99781.00281.00030.99540.99150.99030.99170.99460.99781.00031.00161.00191.00141.00060.99990.99950.99940.99950.99981.00001.00021.00021.00021.00011.00001.00000.99990