基于matlab的pid控制器设计毕业论文

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1、基于MATLAB的PID控制器设计DesignofPIDControllerbasedonMATLABAbstractThispaperregardstemperaturecontrolsystemastheresearchobjecttodesignapidcontroller.Pidcontrolisthemostcommoncontrolmethodupuntilnow;thegreatmajorityfeedbackloopiscontrolledbythismethodoritssmalldeformation

2、.Pidcontroller(claimregulatoralso)anditssecondgenerationsobecomethemostcommoncontrollersintheindustryprocesscontrol(sofar,about84%ofthecontrollerbeingusedisthepurepidcontroller,it’llexceed90%ifthesecondgenerationincluded).Pidparametersettingismostimportantinpidco

3、ntrollerdesigning,andwiththerapiddevelopmentofthecomputertechnology,itmostlyrecurstosomeadvancedsoftware,forexample,matlabsimulationsoftwarewidelyusednow.thisdesignistoapplythatsoftmainlyuseRelayfeedbacklawandsyntheticmethodonthelinetostudypidcontrollerdesignmeth

4、od,designapidcontrolleroftemperaturecontrolsystemandobservetheoutputwaveformwhileinputstepsignalthroughvirtualoscilloscopeaftersystemcompleted.Keywords:PIDparametersetting；PIDcontroller；MATLABsimulation；coolingmachine目录摘要IABSTRACTII第一章绪论11.1课题来源及PID控制简介11.1.1课题的来

5、源和意义11.1.2PID控制简介11.2国内外研究现状及MATLAB简介3第二章控制系统及PID调节52.1控制系统构成52.2PID控制52.2.1比例、积分、微分52.2.2Ｐ、Ｉ、Ｄ控制7第三章系统辨识93.1系统辨识93.2系统特性图103.3系统辨识方法11第四章PID最佳调整法与系统仿真144.1PID参数整定法概述144.2针对无转移函数的PID调整法154.2.1RELAYFEEDBACK调整法154.2.2RELAYFEEDBACK在计算机做仿真154.2.3在线调整法194.2.4在线调整法在计算机

6、做仿真204.3针对有转移函数的PID调整方法234.3.1系统辨识法244.3.2波德图法及根轨迹法27第五章油冷却机系统的PID控制器设计285.1油冷却机系统285.1.1油冷却机285.1.2感测与转换器295.1.3控制组件305.2油冷却机系统之系统辨识315.3油冷却机系统的PID参数整定33结论40致谢41参考文献42第一章绪论1.1课题来源及PID控制简介1.1.1课题的来源和意义任何闭环的控制系统都有它固有的特性，可以有很多种数学形式来描述它，如微分方程、传递函数、状态空间方程等。但这样的系统如果不做

7、任何的系统改造很难达到最佳的控制效果，比如快速性稳定性准确性等。为了达到最佳的控制效果，我们在闭环系统的中间加入PID控制器并通过调整PID参数来改造系统的结构特性，使其达到理想的控制效果。1.1.2PID控制简介当今的自动控制技术都是基于反馈的概念。反馈理论的要素包括三个部分：测量、比较和执行。测量关心的变量，与期望值相比较，用这个误差纠正调节控制系统的响应。这个理论和应用自动控制的关键是，做出正确的测量和比较后，如何才能更好地纠正系统，PID（比例-积分-微分）控制器作为最早实用化的控制器已有50多年历史，现在仍然是

8、应用最广泛的工业控制器。PID控制器简单易懂，使用中不需精确的系统模型等先决条件，因而成为应用最为广泛的控制器。PID控制器由比例单元（P）、积分单元（I）和微分单元（D）组成。其输入e (t)与输出u (t)的关系为公式（1-1）公式（1-1）因此它的传递函数为公式（1-2）公式（1-2）比例调节作用：是按比例反应