PDF《基于 MATLAB的PID控制器参 数 整定 及仿真》

第2

6 卷第4期2006年

1 2月西安科技大学学报JOU R N A L O F X I A N U NI V E R S I T Y O F S C I E N C E AN D T E C HN OL O G Y V0 J .

2 6 N o .

4 De c .

2 0 o

6 文章编号 :

1 6

7 2-

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1 5 (

2 0

0 6 )

0 4―

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1 1 ―

0 4 基于 MA T L A B的PID控制器参数整定及仿真 何东健 , 刘忠超. , 范灵燕 (

1 . 西北农林科技大学 信息工程学院;

2 . 西北农林科技大学 机械与电子工程学院;

3 . 西北农林科技大学 经济管理学院, 陕西 杨凌

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0 0 ) 摘要:PID控制器结构和算法简单 , 应用广泛, 但参数整定方法复杂, 通常用凑试法来确定.文中 探讨利用 M A T L A B实现 P I D参数整定及仿真的方法, 并分析 、 比较比例控制、 比例积分控制和比例 微分控制, 探讨 了.,3个参数对 P I D控制规律的影响. 关键词: M A T L A B ;

P I D控制器;

参数整定;

仿真 中图分类号: T P

3 0

1 文献标识码;

A Pa r a me t e r t u n i n g a n d e mu l a t i o n o f PI D c o n t r o l l e r b a s e d o n M ATLAB H E D o n g - j i a n . L I U Z h o n g . c h a o . F A N L i n g - y a n (

1 . C o l l e g e o fI n f o r m a t i o n E n g i n e e r i n g, N o r t h w e s t A &

F u n ~ v emt y ;

2 . C o l l e g e o f M e c h a n i c a l a n d E l e c t r o n i c E n g i n e e r i n g, N o r t h w es t A &

F U n i v e r s i t y ;

3 . C o l l e g e o fE c o n o m i c s a n d M a n a g e m e n t . N o r t h w es t A &

F U n i v e r s i t y , Y a n g l i n g

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0 0 , C h / n a ) Ab s t r a c t :T h e c o n t r o l s t r u c t u r e a n d a l g o r i t h m o f P I D i s e a s y a n d wi d e l y a p p l i c a b l e. b u t i t s s e t t i n g me t h- o d s o f p a r a me t e r a r e mu l t i f a r i o u s .Ge n e r a l l y u t i l i z e g u e s s i n g a n d t r y i n g t o f i x.T h i s a r t i c a l i s c o n v e n i e n t t o t u n e PI D p a r a me t e r s a n d e mul a t e t hr o u g h MATL AB e x p e r i me n t . An a l y z e a n d c o mp a r e t h e p r o p o r t i o n c o n t r o l . t he p r o p o r t i o n i n t e g r a l c o n t r o l a n d t h e p r o p o r t i o n d i f f e r e n t i a l c o n t r o

1 . Di s c u s s t he i n f l u e n c e o f t h r e e p a r a me t e r s K P. T I a n d t o t he P I D c o n t r o l r u l e s . Ke y wo r d s : MA T L A B;

P I D c o n t r o l l e r ;

p a r a me t e r t u n i n g ;

e mu l a t i o n

0 引言PID控制器又称为 P I D调节器, 是按偏差的比例 P ( P r o P o r t i o n a 1) 、 积分 I ( I n t e g r a 1) 、 微分 D ( D i f f e r e n t i a l o r D e r i v a t i v e ) 进行控制的调节器的简称 , 它主要针对控制对象来进行参数调节.P I D控制器问世至今 , 控制理 论的发展经历了古典控制理论 、 现代控制理论和智能控制理论

3 个阶段.在工业控制系统和工程实践中, 传 统的 P I D控制策略依然被广 泛采用.因为它算法简单、 稳定性好 、 工作可靠 、 鲁棒性好 , 在工程上易于实现 . 但PID控制器的参数整定方法复杂 , 通常采用 P I D归一参数整定法和试凑法来确定 , 费时 、 费力 , 且不能得到 最优的整定参数n ] .针对这一问题 , 文中探讨用 M A T L A B实现 P I D参数整定及仿真的方法及控制参数对 P I D控制规律的影响.利用 M A T L A B强大的计算仿真能力, 解决了利用试凑法来整定参数十分浩繁的工 作,可以方便 、 快速地找到使 系统达到满意性能指标的参数. 收稿 日期 :