3积分分离PID控制

1、一、题目：用离散积分分离PID控制传递函数为G(s)的被控对象：G (s)二exp(-80)/(60s+l)二、原理：在普通的PID控制中，引入积分环节的目的是为了消除静差提高控制精度。 但在过程的启动、结束或者大幅度增减设定值时，在短时间内系统的输出有很 大的偏差，造成PID运算的积分积累，导致控制量超过执行机构允许的醉倒动 作范围对应的极限控制量，引起系统的较大超调，甚至引起系统的震荡，在生 产过程中是不允许的。积分分离控制的基本思路是，当被控量与设定值的偏差较大时，取消或减 小积分作用，以免由于积分作用降低系统的稳定性，超调量增大；当被控量接 近给定值或偏差较小时，引入积分作用，消除静差

2、，提高系统的控制精度。积分分离即在不同的偏差范围取得不同的积分系数：齐(k的绝对值大于 时用PD号空制，不但使系统较快相应，而且能够避免超 调过大。当s(k的绝对值小乎时用PID控制，保证控制精度离散积分分离控制算法表达式：U (n) = K s(n) + p * s(n) + Ids(n)-s(n-1) opTTI j=T为采样时间0为积分系数三、程序清单%Integration Separation PID Controllerclear all;close all;ts=20;%Delay plant sys=tf(l,60,l,inputdelay,80);%构造 exp(80), i

3、nputdelay 不能少 dsys=c2d(sys,ts,zoh);num,den=tfdata(dsys,v); u_1=0;u_2=0;u_3=0;u_4=0;u_5=0;y_1=0;y_2=0;y_3=0；error_1=0;ei=0;for k=1:1:200time(k)=k*ts;rin(k)=40;kp=0.80;ki=0.005;kd=3.0;%Delay plant yout(k)=-den(2)*y_1+num(2)*u_5;%I separationerror(k)=rin(k)-yout(k);M=2;讦 M=1%Using integration separatio

4、n讦 abs(error(k)=30&abs(error(k)v=40beta=0.3;else if abs(error(k)=20&abs(error(k)=10&abs(error(k)=110% 限制PID输出值u(k)=110;end讦 u(k)=-110u(k)=-110;endu_5=u_4;u_4=u_3;u_3=u_2;u_2=u_1;u_1=u(k); y_3=y_2;y_2=y_1;y_1=yout(k);error_1=error(k);endfigure(l); plot(time,rin,b,time,yout,r); xlabel(time(s);ylabel(rin,yout);figure(2);plot(time,u,r); xlabel(time(s);ylabel(u);当M=2时即不加积分作用的效果为:当M=1时即加积分作用的效果为:当M=1时即加积分作用的效果为:由上图得到，加上积分分离后控制输出效果得到明显的改善四、结语：这里