pid控制器参数整定方法的的研究

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1、摘要PID控制器由予具有结构简单、实现容易，鲁棒性较强的优点，因此被广泛应用于各种工业过程控制中。但是鸯于工监过程对象的精确模型难以建立，参数经常发生变化，因而在使用常规PID控制器进行调节时，往往难以得到最佳的控制效果。PID控制器参数整定的优劣与否，是PID控制器能否获得好的闭环控制效果的重要前提。因此，研究简单实用、控制性能优良的整定方法具有十分重要的意义。本文在综述PID控制器参数整定方法的研究现状的基础上，研究了针对不同控制对象的PID控制器参数整定方法，主要工作和研究内容如下：针对非最小相位时滞系统的超、负

2、调较大，难于抑制的问题，本文提出一种基于Smith预估控制的非最小相位时滞系统PID控制器设计方法，将右半平面零点和纯滞后同时进行补偿，抑制了系统超调、负调。补偿后系统的闭环特征方程中不含右半平面零点和纯滞盾，从而控制器的设计可按照无右半平面零点和纯滞后的对象进行，给出较好的PID控制器的参数整定方法。同时，在控制结构中增加了反馈控制器，增强系统对干扰的抑制能力。仿真结果表盟，该方法对于非最小相位时滞对象具有较好的控制效果。基于内模(IMC)的鲁棒PID控制方法可使系统获得很好的设定值响应性能，但是抗扰响应很慢的缺点，

3、针对这个问题，本文提出以系统扰动响应为目标的基于IMC的鲁棒PID控制方法，使系统获得了较好的抗扰性能。在此基础上，综合考虑系统的设定值和抗扰响应性能，提出了基于IMC的自适应鲁棒PID控制方法，使系统能够根据不同的控制要求，自适应的改变控制器的参数。针对实验室基于PLC的油水分离器液位控制系统进行了PID控制实验。将所研究的PID控制器参数整定方法应用于油水分离器液位控制实验系统中。实验结果表明，相对于其它基于IMC的PID控制方法，基于IMC的自适应鲁棒PID控制方法能使系统获得较好的设定值和抗扰响应性能，具有较好

4、的实用性和有效性。关键词：PID控制器，参数整定，Smith预估控制，内模控制，鲁棒PID控制ParametersTuningofPIDControllerWangLifei(ControlTheoryandControlEngineering)DirectedbyProf．TianXueminAbstractPIDO)roportional，IntegralandDifferential)controlleriswidelyusedinkindsofindustrycircumstanceforitssimplest

5、ructure，easyimplementationandstrongrobustness．Becauseofthedifficultyofmodelingtheindustryplantsandthefrequentchangeoftheparametersofplants,weoftencouldn’tgetoptimalcontrole虢ctsbyusingcommonPIDcontrollers．Inapplication，excellenttunedparametersofPIDcontrollerareth

6、epreconditionofgoodclosed·loopcontroleffects。Soitissignificanttofmdthetuningmethodswhicharesimple，practicalandhavegoodperformance．AnoverviewofthecurrentstatusinPIDcontrollerparameterstuningmethodispresented．ThePIDcontrollertuningmethodsfordifferentplantsisdiscus

7、sedmainly．Theworkofthispaperfollowsasbelow：Fortheexistenceofright—half-plane呷P)zerosinthenon-minimumphaseplusdeadtimesystem，thereisanunder-shootintheclosed—loopresponse。Atthesametimethe穗越timeinthesystemdeterioratestheperformanceofcontrolsystemandmakestheunder-sh

8、ootmoreobviously。AdesignschemeofPIDcontrollerfornon-minimumphaseplantsplus如砖timesystembasedonSmithpredictorisproposed．Bothri出一half-plane(RHP)anddeadtimeCanbecompensat