大作業(yè)計(jì)算機(jī)控制技術(shù)實(shí)驗(yàn)報(bào)告基于Matlab的PID控制算法仿真深圳大學(xué)_第1頁
大作業(yè)計(jì)算機(jī)控制技術(shù)實(shí)驗(yàn)報(bào)告基于Matlab的PID控制算法仿真深圳大學(xué)_第2頁
大作業(yè)計(jì)算機(jī)控制技術(shù)實(shí)驗(yàn)報(bào)告基于Matlab的PID控制算法仿真深圳大學(xué)_第3頁
大作業(yè)計(jì)算機(jī)控制技術(shù)實(shí)驗(yàn)報(bào)告基于Matlab的PID控制算法仿真深圳大學(xué)_第4頁
大作業(yè)計(jì)算機(jī)控制技術(shù)實(shí)驗(yàn)報(bào)告基于Matlab的PID控制算法仿真深圳大學(xué)_第5頁
已閱讀5頁,還剩17頁未讀 繼續(xù)免費(fèi)閱讀

下載本文檔

版權(quán)說明:本文檔由用戶提供并上傳,收益歸屬內(nèi)容提供方,若內(nèi)容存在侵權(quán),請(qǐng)進(jìn)行舉報(bào)或認(rèn)領(lǐng)

文檔簡(jiǎn)介

1、深圳大學(xué)實(shí)驗(yàn)報(bào)告課程名稱:計(jì)算機(jī)控制技術(shù)實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目名稱:基于Matlab的PID控制算法仿真學(xué)院:機(jī)電與控制工程學(xué)院專業(yè):自動(dòng)化指導(dǎo)教師:楊蓉報(bào)告人:.學(xué)號(hào):. 班級(jí): 3實(shí)驗(yàn)時(shí)間:2012.5.26實(shí)驗(yàn)報(bào)告提交時(shí)間:2012.6.4教務(wù)部制.1 實(shí)驗(yàn)?zāi)康呐c要求(一)用Matlab的仿真工具Simulink分別做出數(shù)字PID控制器的兩種算法(位 置式和增量式)進(jìn)行仿真;(二)被控對(duì)象為一階慣性環(huán)節(jié) D(s) = 1 / (5s+1);(三)采樣周期T = 1 s ;(四)仿真結(jié)果:確定PID相關(guān)參數(shù),使得系統(tǒng)的輸出能夠很快的跟隨給定值 的變化,給出例證,輸入輸出波形,程序清單及必要的分析。方法、

2、步驟:(一)位置式:(1)列出算法表達(dá)式;(2)列出算法傳遞函數(shù);(3)建立 Simulink 模型;(4)準(zhǔn)備工作:雙擊 step,將sample time設(shè)置為1以符合采樣周期 T = 1 s的要求;選定仿 真時(shí)間為500;(5)仿真完畢、運(yùn)行。(二)增量式:(1)列出算法表達(dá)式;(2)列出算法傳遞函數(shù);(3)建立 Simulink 模型;(4)準(zhǔn)備工作:分別雙擊 step、Integer Delay ,將sample time設(shè)置為1以符合采樣周期 T =1s ;選定仿真時(shí)間為 50;(5)仿真完畢、運(yùn)行。實(shí)驗(yàn)過程及內(nèi)容:(一)位置式:(1)列出算法表達(dá)式:位置式PID控制算法表達(dá)式為:

3、MQ = K pe(k) + K 】Zz(j)+ K-網(wǎng)k - D)1=0(2)列出算法傳遞函數(shù):Q(Z) = Kp+K ?+K (I-z-1)(4)準(zhǔn)備工作:雙擊step),將sample time設(shè)置為1以符合采樣周期T = 1 s的要求;選定仿真時(shí)間為 500o第一步是先獲取開環(huán)系統(tǒng)的單位階躍響應(yīng),在Simulink中,把反饋連線、微分器、積分器的輸出連線都斷開,并將Kp'的值置為1,調(diào)試之后獲取響應(yīng)值。 再連上反饋線,再分別接上微分器、 積分器,仿真,調(diào)試仿真值。(二)增量式:(1)列出算法表達(dá)式:增量式PID控制算法表達(dá)式為:u(k)-u(k-1) = £尸以丘)網(wǎng)

4、金十犬產(chǎn)(燈十(式簿2e(k 1)+ek -2)列出算法傳遞函數(shù):2(.U(Z)=) + & + Kd(l -2 +z-2)模型:3)建立simulink (4)準(zhǔn)備工作:雙擊step),將sample time設(shè)置為1以符合采樣周期T = 1 s的要求;選定仿真時(shí)間為 500o第一步是先獲取開環(huán)系統(tǒng)的單位階躍響應(yīng),在Simulink中,把反饋連線、微分器、積分器的輸出連線都斷開,并將Kp'的值置為1,調(diào)試之后獲取響應(yīng)值。 再連上反饋線,再分別接上微分器、 積分器,仿真,調(diào)試仿真值。數(shù)據(jù)處理分析:(一)位置式:1 .P控制整定仿真運(yùn)行完畢,雙擊"scope”得到下圖1

5、將Kp的值置為0.5,并連上反饋連線仿真運(yùn)行完畢,雙擊“scope”得到下圖效果不理想,再將 Kp的值置為0.2,并連上反饋連線P控制時(shí)系統(tǒng)的單位階躍響應(yīng)圖如下:Time。偉st2 .PI控制整定(比例放大系數(shù)仍為Kp=0.2 )運(yùn)行經(jīng)多次輸入Ki的值,發(fā)現(xiàn)Ki=1時(shí),系統(tǒng)的輸出最理想,選定仿真時(shí)間,仿真運(yùn)行, 元畢后.雙擊Scope得到以下結(jié)果雙擊 scope可得:Kd的值置為0.5時(shí),系統(tǒng)能最快地趨向穩(wěn)定。3 .PID控制整定經(jīng)多次輸入調(diào)試,從上面三張圖可以看出.PI、PID控制二者的響應(yīng)速度基本相同,且系統(tǒng)穩(wěn)定的輸出值也相同Kp、Ki、Kd 分別取 0.2、1、0.5。(二)增量式:1.

6、對(duì)P控制整定得到下圖scope仿真運(yùn)行完畢,雙擊將Kp的值置為2.5,并連上反饋連線P控制時(shí)系統(tǒng)的單仲階躍響應(yīng)圖如下:無論如何更改 Kp0.35都是呈現(xiàn)出下坡趨勢(shì)Kp=0.25 )系統(tǒng)的輸出最理想2.對(duì)PI控制整定(比例放大系數(shù)仍為經(jīng)多次輸入Ti 仿真運(yùn)行完畢后雙擊Scope 得到以下結(jié)果,如下圖發(fā)現(xiàn)Ki=0.3Time olfset 03.對(duì) PID 控制整定時(shí),如下圖 3 的值置為 Kd 當(dāng)由圖可得,系統(tǒng)非常不穩(wěn)定。將Kd的值置為0.5 ,雙擊scope可得:繼續(xù)調(diào)節(jié),將 Kd的值置為0.3 ,雙擊scope雖然Kp在等于0.5跟0.3時(shí),圖像相差不大,但很明顯當(dāng)Kp置為0.3時(shí),系統(tǒng)能夠更快地趨向 平衡,因此取Kp為0.3.從上面三張圖可以看出.P調(diào)節(jié)下最不穩(wěn)定,而PID控制下,系統(tǒng)最穩(wěn)定,且調(diào)節(jié)時(shí)間最短。Kp, Ki , Kd 分別取 2.5、0.3、0.3。實(shí)驗(yàn)結(jié)論:通過這次實(shí)驗(yàn)可以得出,不同形式的PID控制說所達(dá)到的效果是不同的,這將便于我們根據(jù)系統(tǒng)具體的情況去做出相應(yīng)的調(diào)整,用最少的路徑去達(dá)到系統(tǒng)的穩(wěn)定平衡。對(duì)于位置式的P、PI、PID控制,P控制的系統(tǒng)難以到達(dá)穩(wěn)定狀態(tài),所需要的時(shí)間很長(zhǎng)。而PI控制與PID控制到達(dá)穩(wěn)定狀態(tài)的能力基本相同;對(duì)于增量式的 P、PI、PID控制,P控制同樣難以達(dá)到穩(wěn)定狀態(tài),一直呈現(xiàn)下降趨勢(shì)。PI控制相比于PID控

溫馨提示

  • 1. 本站所有資源如無特殊說明,都需要本地電腦安裝OFFICE2007和PDF閱讀器。圖紙軟件為CAD,CAXA,PROE,UG,SolidWorks等.壓縮文件請(qǐng)下載最新的WinRAR軟件解壓。
  • 2. 本站的文檔不包含任何第三方提供的附件圖紙等,如果需要附件,請(qǐng)聯(lián)系上傳者。文件的所有權(quán)益歸上傳用戶所有。
  • 3. 本站RAR壓縮包中若帶圖紙,網(wǎng)頁內(nèi)容里面會(huì)有圖紙預(yù)覽,若沒有圖紙預(yù)覽就沒有圖紙。
  • 4. 未經(jīng)權(quán)益所有人同意不得將文件中的內(nèi)容挪作商業(yè)或盈利用途。
  • 5. 人人文庫網(wǎng)僅提供信息存儲(chǔ)空間,僅對(duì)用戶上傳內(nèi)容的表現(xiàn)方式做保護(hù)處理,對(duì)用戶上傳分享的文檔內(nèi)容本身不做任何修改或編輯,并不能對(duì)任何下載內(nèi)容負(fù)責(zé)。
  • 6. 下載文件中如有侵權(quán)或不適當(dāng)內(nèi)容,請(qǐng)與我們聯(lián)系,我們立即糾正。
  • 7. 本站不保證下載資源的準(zhǔn)確性、安全性和完整性, 同時(shí)也不承擔(dān)用戶因使用這些下載資源對(duì)自己和他人造成任何形式的傷害或損失。

最新文檔

評(píng)論

0/150

提交評(píng)論