數(shù)字pid控制器的設計new

《數(shù)字pid控制器的設計new》由會員上傳分享，免費在線閱讀，更多相關內(nèi)容在教育資源-天天文庫。

1、華東交通大學理工學院InstituteofTechnology.EastChinaJiaotongUniversity計算機控制技術題目數(shù)字PID控制器的設計分院：電信分院專業(yè)：電氣工程及其自動化班級：學號：學生姓名：指導教師：數(shù)字PID控制器的設計一、設計目的：1.理解晶閘管直流單閉環(huán)調(diào)速系統(tǒng)的數(shù)學模型和工作原理；2.掌握PID控制器參數(shù)對控制系統(tǒng)性能的影響；3.能夠運用MATLAB/Simulink軟件對控制系統(tǒng)進行正確建模并對模塊進行正確的參數(shù)設置；4.掌握計算機控制仿真結果的分析方法。二、設計工具

2、：MATLAB軟件。三、設計內(nèi)容：已知晶閘管直流單閉環(huán)調(diào)速系統(tǒng)的轉(zhuǎn)速控制器為PID控制器，如圖1所示。試運用MATLAB軟件對調(diào)速系統(tǒng)的P、I、D控制作用進行分析。四、設計步驟：（一）模擬PID控制作用分析：運用MATLAB軟件對調(diào)速系統(tǒng)的P、I、D控制作用進行分析。（1）比例控制作用分析為分析純比例控制的作用，考察當Td=0,Ti=∞,Kp=1~5時對系統(tǒng)階躍響應的影響。MATLAB程序如下：G1=tf(1,[0.0171]);G2=tf(1,[0.0750]);G12=feedback(G1*G2,1

3、);G3=tf(44,[0.001671]);G4=tf(1,0.1925);G=G12*G3*G4;Kp=[1:1:5];fori=1:length(Kp)Gc=feedback(Kp(i)*G,0.01178);step(Gc),holdonendaxis([00.20130]);gtext(['1Kp=1']);gtext(['2Kp=2']);gtext(['3Kp=3']);gtext(['4Kp=4']);gtext(['5Kp=5']);參考圖如下：圖2P控制階躍響應曲線（2）積分控制作用分

4、析保持Kp=1不變，考察Ti=0.03~0.07時對系統(tǒng)階躍響應的影響。MATLAB程序如下：G1=tf(1,[0.0171]);G2=tf(1,[0.0750]);G12=feedback(G1*G2,1);G3=tf(44,[0.001671]);G4=tf(1,0.1925);G=G12*G3*G4;Kp=1;Ti=[0.03:0.01:0.07];fori=1:length(Ti)Gc=tf(Kp*[Ti(i)1],[Ti(i)0]);Gcc=feedback(G*Gc,0.01178);step

5、(Gcc),holdonendgtext(['1Ti=0.03']);gtext(['2Ti=0.04']);gtext(['3Ti=0.05']);gtext(['4Ti=0.06']);gtext(['5Ti=0.07']);（3）微分控制作用分析為分析微分控制的作用，保持Kp=0.01，Ti=0.01,考察Td=12~84時對系統(tǒng)階躍響應的影響。MATLAB程序如下：G1=tf(1,[0.0171]);G2=tf(1,[0.0750]);G12=feedback(G1*G2,1);G3=tf(44,

6、[0.001671]);G4=tf(1,0.1925);G=G12*G3*G4;Kp=0.01;Ti=0.01;Td=[12:36:84];fori=1:length(Td)Gc=tf(Kp*[Ti*Td(i)Ti1],[Ti0])Gcc=feedback(G*Gc,0.01178);step(Gcc),holdonendgtext(['1Td=12']);gtext(['2Td=48']);gtext(['3Td=84']);（4）仿真結果分析自己根據(jù)實驗曲線，進行仿真結果分析。（二）數(shù)字PID控制作用

7、分析：仿照上述過程，獨立完成PID離散化仿真程序編寫及結果分析。（1）比例控制作用下，取采樣時間0.001秒。參考圖如圖3。圖3數(shù)字P控制作用仿真結果圖（2）比例積分控制作用下，取采樣時間0.001秒。參考圖如圖4。圖4數(shù)字PI控制作用仿真結果圖（3）比例積分微分控制作用下，取采樣時間0.05秒。仿真結果參考圖如圖5。圖5數(shù)字PID控制作用仿真結果圖（4）仿真結果分析自己根據(jù)實驗曲線，進行仿真結果分析。%數(shù)字PID離散化仿真程序clcclearfigure(1);gridonholdoncolor=['r

8、','g','b','y','m']ts=0.001;G1=tf(1,[0.0171]);G2=tf(1,[0.0750]);G12=feedback(G1*G2,1);G3=tf(44,[0.001671]);G4=tf(1,0.1925);G=G12*G3*G4;Ti=0.01;Td=0.084;kp1=1:1:5fori=1:length(kp1)kp=kp1(i);dsys=c2d(G,ts,'z');[num,den