控制基础-pid汇报

PID控制报告

——温度控制系统组长：陈伟旭组员：徐安双恒齐未整定前K=1，T=22，L=15;计算得原系统的参数如下：幅值裕度：相角裕度：穿越频率：未整定前的图像方法1：Z-N法

基于时域响应整定

num=[1];den=[22,1];G=tf(num,den,'inputdelay',15);Kp=0.86;Ti=20.58;Td=6.23;s=tf('s');Gc=Kp*(1+1/(Ti*s)+Td*s);G0=G*Gc;G2=ss(G0);nyquist(G0)Gf=feedback(G2,1);step(Gf)[Gm,Pm,wg,wp]=margin(G0)基于时域响应整定经过计算分析之后，得到以下的参数：幅值裕度：相角裕度：基于频域响应整定经计算得：

num=[1];den=[22,1];G=tf(num,den,'inputdelay',15);Kp=1.78;Ti=24.64;Td=5.91;s=tf('s');Gc=Kp*(1+1/(Ti*s)+Td*s);G0=G*Gc;G2=ss(G0);nyquist(G0)Gf=feedback(G2,1);step(Gf)[Gm,Pm,wg,wp]=margin(G0)基于频域响应整定经计算得到整定系统的参数如下：幅值裕度：相角裕度：Simulink仿真方法2：GPM方法

GPM方法分析幅值裕度：GM[2,5].

相角裕度：PM[300,600]其中为截止频率，为穿越频率我们期望整定之后的Am=3，那么有：TiTdAmPm512.300.8606(?)-3.9844106.15323.922154.10340.6750203.08352.8394故取：

num=[1];den=[22,1];G=tf(num,den,'inputdelay',15);Kp=0.993;Ti=20;Td=3.08;s=tf('s');Gc=Kp*(1+1/(Ti*s)+Td*s);G0=G*Gc;G2=ss(G0);nyquist(G0)Gf=feedback(G2,1);step(Gf)[Gm,Pm,wg,wp]=margin(G0)Simulink仿真通过参阅文献，得到如下结论:其中：假设：令：2/302/603/303/604/304/605/305/60平均值Kp1.451.341.030.950.810.740.670.620.95Ti10.7521.629.8719.869.2918.698.8717.8414.60Td8.176.517.856.267.646.097.485.976.99由上表可以取平均值的：

num=[1];den=[22,1];G=tf(num,den,'inputdelay',15);Kp=0.95;Ti=14.60;Td=6.99;s=tf('s');Gc=Kp*(1+1/(Ti*s)+Td*s);G0=G*Gc;G2=ss(G0);nyquist(G0)Gf=feedback(G2,1);step(Gf)[Gm,Pm,wg,wp]=margin(G0)GPM方法整定经计算得到整定系统的参数如下：幅值裕度：相角裕度：Simulink仿真方法3：MO方法

原理介绍系统传递函数Gp(s)可以表示成：当

有即用常除法算出的值为：通过计算得PID的三个参数为：MATLAB程序实现num=[1];den=[22,1];G=tf(num,den,'inputdelay',15);G1=pade(G)；symsxF=exp(-15*x)/(22*x+1);taylor(F)；Td=4.127;Kp=1.363;Ti=27.068;s=tf('s');Gc=Kp*(1+1/(Ti*s)+Td*s)G0=G*Gc；

G2=ssG0)；nyquist(G0)[num,den]=feedback(G2,1);G3=tf(num,den);step(G3)稳定判据的图像经过PID调整之后，系统的稳定参数如下：幅值浴度相角裕度Simulink仿真方法4：自整定(频域)

继电器的选择继电器的参数选择：由离散系统的分析继电器特性得：2ATu在Z-N法则中：变换为仿真参数：PID参数通过Simulink仿真，以及描述函数的相关规律得右表和下表参数M234A11.52Tu56.7156.4552.90KuKp1.531.531.53Ti28.33528.22526.45Td7.097.056.61M234P1.531.531.53I0.0530.0540.057D10.8410.7810.11不同M的值对应的图像M=4M=3M=2PID整定之后的参数分析经过PID整定之后，取平均数：将上述参数带入校正系统得：

num=[1];den=[22,1];G=tf(num,den,'inputdelay',15);Kp=1.53;Ti=27.67;Td=6.92;s=tf('s');Gc=Kp(1+1/(Ti*s)+Td*s);G0=G*Gc；G=ss(G0)；[GM,PM,WG,WP]=margin(G0)；nyquist(G)Gf=feedback(G,1);step(Gf)

由matlab得系统的稳定参数：PID整定之后的图像Simulink仿真方法5：自整定(时域)

经计算得：得到：由公式：由公式：得到：

num=[1];den=[22,1];G=tf(num,den,'inputdelay',15);Kp=0.81;Ti=18.56;Td=5.84;s=tf(