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1、姓名:盧炳先PID控制算法及MATLAB仿真分析摘要PID控制器具有結(jié)構(gòu)簡單、容易實(shí)現(xiàn)、控制效果好、魯棒性強(qiáng)等特點(diǎn),是迄今為止最穩(wěn)定的控制方法。它所涉及的參數(shù)物理意義明確,理論分析體系完整,并為工程界所熟悉,因而在工業(yè)過程控制中得到了廣泛應(yīng)用。從實(shí)際需要出發(fā),一種好的PID控制器參數(shù)整定方法,不僅可以減少操作人員的負(fù)擔(dān),還可以使系統(tǒng)處于最佳運(yùn)行狀態(tài)。因此,對PID控制器參數(shù)整定法的研究具有重要的實(shí)際意義。本文介紹了PID控制技術(shù)的發(fā)展歷史和研究進(jìn)展。分析了傳統(tǒng)的模擬和數(shù)字PID控制算法,并對傳統(tǒng)的PID控制算法進(jìn)行微分項(xiàng)和積
2、分項(xiàng)的改進(jìn),學(xué)習(xí)了幾種比較普遍運(yùn)用的方法,如不完全微分PID控制算法、微分先行、遇限消弱積分PID控制算法等。在學(xué)習(xí)的基礎(chǔ)上,提出了一種自整定參數(shù)的專家模糊PID控制算法,由仿真結(jié)果可以看到,這種參數(shù)自整定方法與一般控制方法(抗積分飽和控制法)相比,在調(diào)節(jié)時間、抑制超調(diào)量、穩(wěn)定性都要好,可以在工業(yè)上推廣使用。關(guān)鍵詞:PID控制;結(jié)構(gòu)簡單;魯棒性;控制算法;參數(shù)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控制器以其結(jié)構(gòu)簡單、穩(wěn)定性好、工作可靠、調(diào)整方便而成為工業(yè)控制的主要技術(shù)之一。光學(xué)表面等離子共振(SPR)生物傳感技術(shù)受溫度影響很大,因此設(shè)計(jì)高精度的溫度控制
8、器對于生物分析儀十分重要。在指導(dǎo)導(dǎo)師研究的便攜式SPR生物分析儀中的溫度控制就采用了PID控制技術(shù),本論文研究PID的控制算法是PID控制器整定參數(shù)優(yōu)化和設(shè)定的關(guān)鍵技術(shù)之一。在工業(yè)過程控制中,目前采用最多的控制方式依然是PID方式,即使在日本,PID控制的使用率也達(dá)到84.5%。它具有容易