实验五_ PID调节规律对系统调节质量的影响(北化).

1、实验五 PID调节规律对系统调节质量的影响为保持飞机的航向和飞行高度，人们设计了如图所示的飞机自动驾驶仪：控制器可选择：（1） P：（2） PI：（3） PID：对以上控制回路，调节器取以下形式时，求取输入为单位阶跃信号时，实际航向角的过渡过程曲线。记录过渡过程曲线的（a）超调量（b）峰值时间（c）过渡时间（d）衰减比（e）余差，研究不同调节规律及参数对控制质量的影响。（1） P调节器：Kc分别取0.1，1.0，2，5，8num1=0 -10;den1=1 10;num2=-1 -5;den2=1 3.5 6;Kc=0.1;1.0;2;5;8;num3=Kc;den3=1;for i=1:le

2、ngth (Kc)num4,den4=series(num1,den1,num2,den2);num5,den5=series(num4,den4,num3(i),den3);num,den=cloop(num5,den5,-1);step(num,den)hold onendKc超调量峰值时间过渡时间衰减比余差0.1551%1.562.24很大01.011.4%1.011.63很大0216%0.7711.28很大0524.8%0.4791.22很大0830.7%0.3810.96很大0（2） PI调节器：Kc=5，Ti分别取1，2，4，6，与相同条件下的纯比例调节器比较。num1=0 -10

3、;den1=1 10;num2=-1 -5;den2=1 3.5 6;Ti=1;2;4;6;num4=5;den4=Tinum3=5;den3=1;for i=1:length (Ti)num5,den5=series(num1,den1,num2,den2);num6,den6=parallel(num3,den3,num4,den4(i);num7,den7=series(num5,den5,num6,den6)num,den=cloop(num7,den7,-1);step(num,den)hold onendgridTi超调量峰值时间过渡时间衰减比余差133.8%0.3281.08很大

4、0229.9%0.3850.993很大0427.5%0.431.09很大0626.7%0.4521.13很大0（3） PID调节器：Kc=5, Ti=1, Td分别取0.001，0.01，0.05，0.1，与相同条件下的PI调节器比较。 num1=0 -10;den1=1 10;num2=-1 -5;den2=1 3.5 6;Td=0.001;0.01;0.05;0.1num4=5;den4=1 0num3=5;den3=1;num5=Td;den5=1;for i=1:length (Td)num6,den6=series(num1,den1,num2,den2);num7,den7=par

5、allel(num3,den3,num4,den4);num8,den8=parallel(num5(i),den5,num7,den7);num9,den9=series(num6,den6,num8,den8)num,den=cloop(num9,den9,-1);step(num,den)hold onendgridTd超调量峰值时间过渡时间衰减比余差0.00117.3%0.4972.38很大00.0117.3%0.4972.38很大00.0517.4%0.4982.39很大00.117.5%0.52.39很大0四、选择内容1、针对上述实验内容，采用Simulink完成飞机模型的PID控制结构连接，并据此进行仿真实验。在单位阶跃信号输入下，要求余差=0，衰减比=610，过渡时间<10，最大偏差<0.3，峰值时间<5，请选择调节器的调节规律和调节参数。实验结论：比例环节：可减小稳态无处啊，但不可消除，随着Kc的增大，阻尼比减小，变得震荡，超调量、余差变大，峰值时间、调节时间均减小。积分环节：可以消除稳态误差，但会