微分先行PID控制器设计与仿真毕业设计开题报告

1、安庆师范学院毕业设计开题报告院系物理与电气工程学院专业自动化届别2016学生学号080312148学生姓名吴飞设计题目 微分先行PID控制器设计与仿真安庆师范学院教务处制填表说明1、本表请用钢笔填写或打印。2、本表除“指导教师意见”和“院系毕业论文（设计）指导 组审核意见”外，均由学生填写。3、课题研究计划应包括从选题到定稿全过程，须注明详细的 时间安排。4、主要参考文献应注明文献名、作者、出版单位及时间，文 献中应尽量有外文资料。5、指导教师意见应有针对性，并明确研究目的和研究提纲是 否科学合理，研究计划是否可行、能否采用等。4本 课 题 研 究 目 的、国 内 外 研 究 背 景课题来源由

2、指导老师命题。科学依据当给定值频繁变动时，传统的PID控制的控制效果就会不是很理想，通常 会出现超调量过大、系统振荡等情况。为此，我们设计出微分先行PID控制器来改善系统性能。这种形式的微分先行PID控制器只对输出量y(t)进行微分，而对特定值r(t)不作微分。在这种情况下，给定值的改变不会 导致输出发生突变，而被调量的变化一般是比较缓慢的，这种输出量先行 微分控制适合于给定值频繁变化的场合，可以避免给定值变化时可能引起 的系统振荡，很明显地改善了系统的动态特性。目前微分先行PID控制技术深受国内外研究人员喜爱，发展趋势良好。对于给定值频繁变化的PID控制系统，微分先行PID控制器的应用前景非

3、常明朗。研 究 内 容、技 术 方 案研究内容在给定值频繁变化情况下，比较传统 PID控制器与微分PID控制器的控制 效果。拟米取的研究方法、技术路线、实验方案及可行性分析本次毕业设计主要的研究方法就是通过MATLAB建模和仿真。本文首先对微分先行PID控制方式进行介绍。其次，根据事先选定的被控对象的传 递函数对被控系统加以分析，对控制参数加以整定。再次，在给定值反复 变化的情况下（如：方波，正弦波等），根据对传统PID控制器的控制效果与微分先行PID控制器的控制效果进行比较，研究出微分先行PID控制器在这些特殊情况下的优势。最后通过Matlab软件进行仿真，并对结果加以分析总结。3研究计划及

4、预期成果2015.10.05 2015.10.172015.10.18 2015.12.112015.12.12- 2016.02.122016.02.13- 2016.03.132016.03.14- 2016.04.142016.04.15- 2016.05.01 论文选题，接受任务书 熟悉课题，填写开题报告 搜集相关文献材料 论文写作，出初稿 论文修改，出二稿论文定稿研 究 进 度 及 安 排特色或创新之处2016.05.07答辩预期的结果是微分先行PID控制器能有效改善系统的动态性能，减少系统 振荡。微分先行PID控制器的特点是仅仅对输出量进行微分而不对给定值进行微 分。在这种情况下，

5、给定值的改变不会导致输出发生突变，而被调量的变 化一般是比较缓慢的，这种输出量先行微分控制适合于给定值频繁变化的 场合，可以避免给定值变化时可能引起的系统振荡，很明显地改善了系统 的动态特性。参考文献、已具备的条件和尚需解决的问题1 吴勤勤，凌志浩等，控制仪表及装置，化学工业出版社2007。2 方康玲，过程控制系统，武汉理工大学出版社,2002。3 周泽魁，控制仪表与计算机控制装置，化学工业出版社，2002。4 王再英，过程控制系统与仪表，机械工业出版社，2006。5 向婉成，控制仪表及装置，机械工业出版社，2003。6 姜学军，刘新国，李晓静等，计算机控制技术，清华大学出版社，2009。7

6、C.M.liaw , F.J.Lin，丫.S.Kung，“Design and implementation of a high performa nee in duct ion motor servo drive ”，IEEE Proceed in gs-B ， Vol. 140，No.4，pp.241-248，JULY 1993.8 F.J.Lin , C.M.Iiaw，“Control of Indirect Field- Oriented Induetion Motor Drives Con sideri ng the Effects of Dead-Time and ParameterVariations ” ,IEEE Trans.Ind.Electron ，vol. 40， No.5，pp. 486-495, October 1993.已