一种基于labview的pid控制器设计的方法

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1、一种基于LABVIEW的PID控制器设计的方法摘要利用LABVIEW虚拟仪器开发平台，设计了一个MATLAB程序，通过对前面板相应选项的选择可以对三阶以内的线性被控对象快速的确定PID控制器的各个参数，并通过曲线图上可以观察到幅值为1的阶跃输入信号时的比例控制器（P控制器）、比例积分控制器（PI控制器）、比例微分控制器（PD控制器）和比例积分微分控制器（PID控制器）响应曲线，及其各个控制器下的开环或闭环控制的响应曲线。通过对各个控制器作用下的，三阶以内的线性控制对象，阶跃输入信号下的响应曲线的分析，得出开环阶跃响应、闭环的比例（P）控制、闭环的比例微分（P

2、D）控制、闭环的比例积分（PD控制、闭环的PID控制的特性。并总结出PID调整Kp,Ki,Kd参数的-一般顺序。关键词：虚拟仪器；LABVIEW；PID控制；MATLABBasedonLABVIEWforPIDcontrollerdesignmethodAbstractAnPIDcontrolsystemisdesignedanstimulatedwithLabVIEWanMATLAB.Thethree-termcontrollerKp.KdandKionaclosed-loopsystemtoimprovethesystemwhichconsistsofa

3、singlemass,springandamperisdesignedtoobtainadesiredresponse.AdjusteachofKp,KdandKiuntiladesiredoverallresponsewillbeabtained.theeffectwillbedispalyedanthefrontpanelofaVI.Keywords:virtualinstrument；LABVIEW；PIDcontrol；MATLAB1引言11.1课题的来源及意义11.2国内外发展现状11.3LABVIEW介绍21.4PID介绍21.4.1PID控制原

4、理简介21.4.2开关控制系统概念31.4.3闭环控制系统概念31.4.4阶跃响应41.5MATLAB简介42实际问题提出及LABVIEW程序设计52.1设计冃的52.2实际问题的提出52.3LABVIEW程序设计简介62.4用于显示PID控制规律阶跃响应的LABVIEW程序设计62.4.1前面板设计62.4.2框图程序设计72.4.3程序编写73实际问题分析82.1该模型系统各种控制形式下的阶跃响应曲线83.1.1开环阶跃响应81.1.2带有比例控制器的闭环系统83.1.3带有比例积分控制器的闭环系统93.1.4带有比例微分控制器的闭环系统103.1.5带

5、PID控制器的闭环系统114PID控制规律及其对系统的影响132.1开环控制系统和闭环控制系统的比较132.2PID调节规律134.2.1比例调节的规律（P）134.2.2积分调节规律（I）134.2.3微分调节规律（D）144.2.4比例积分调节规律（PI）144.2.5比例微分调节规律（PD）154.2.6比例积分微分（PID）调节规律152.3PID调节规律对系统稳定性的影响154.3.1比例调节作用154.3.2积分调节作用164.3.3微分调节作用164.3.4比例积分调节作用164.3.5比例微分调节作用164.3.6P、I、D控制特性的一般结论

6、164.4控制器P、I、D项的选择174.4.1比例控制器系数的设置174.4.2比例积分控制器系数的设置174.4.3比例微分控制器系数的设置17■1.4.4比例积分微分控制器系数的设置175总结186改进196.1串联校正196.2前馈校正19参考文献20致谢21引言1.1课题的来源及意义LabVTEW与C和BASIC-样，LabVIEW也是通用的编程系统，有一个完成任何编程任务的庞大函数库。WbVTEW的函数库包括数据采集、GPTB.串口控制、数据分析、数据显示及数据存储，等等。WbVTEW也有传统的程序调试工具，如设置断点、以动画方式显示数据及其子程

7、序（子叮）的结果、单步执行等等，便于程序的调试。PTD自动控制技术一般都是基于反馈的概念。反馈理论的要索包括三个部分：测量、比较和执行。测量关心的变量，与期望值相比较，用这个误差纠正调节控制系统的响应。PTD控制器简单易懂，在平常使用的中不要求精确的系统模型等先决条件，因而成为了使用极其广泛的控制器。在使用中只需要设定三个参数（Kp,Ki和Kd）即可。在很多情况下，并不一定需要全部三个单元，可以取其中的一到两个单元，但比例控制单元是必不可少的。PTD的应用很方便，当我们不完全了解一个系统和被控对象，或不能通过有效的测量手段来获得系统参数时，最适合用PID控制

8、技术。PID控制，实际中也有PI和PD控制。PTD控