基于相位裕量和幅值裕量的PID控制器参数整定优化毕业论文

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1、摘要摘要PID控制是自动控制中产生最早、应用最广的一种控制方法，但在目前的实际应用中也存在着不少问题:许多参数整定方法只适用于满足经验公式条件的对象，且只利用了较少的系统动态特性信息:整定的目标往往只是某一特定的指标，不能很好地兼顾鲁棒性能和动态性能，最后大多数常见的PID控制器对于非线性和不确定性严重的复杂对象效果不佳。本文在对PID控制器参数整定方法进行研究的基础上，结合鲁棒性能和动态性能的要求，对基于相位裕量和幅值裕量的PID控制参数整定方法进行优化，采用积分误差性能指标，在保证满足一定的相位裕度和幅值

2、裕量的前提下，获得了最优鲁棒PID控制器参数。针对非线性和不确定性严重或时变的系统，本文将最优鲁棒PID控制器与自适应方法相结合，采用双重辨识方法，得到了一种具有最优相位裕量和幅值裕量的自适应PID控制器，获得很好的控制效果。相对于按单一性能指标获得的PID控制参数整定方法，本文的参数整定方法控制效果更好，适应性更广，使用更方便。关键词PID控制;鲁棒PID;自适应PID;相位裕量:幅值裕量华南理工大学硕士学位论文AbstraCtPIDcontrolistheearliestandthemostextensi

3、vecontrollerinautomaticcontrol，butthereareaIsosomeProblemsinaPP1ication:atthefirst，manytuningmethodsuselessdynamicinformationofsystemandareonIysuitableforobjectsthatsatisfysomeexPerientialformulas.Secondly，theseParametertuningmethodsusuallyregulateParameter

4、sofconirolleraccordingtothesPecialPerformanceindexandcan，tbalancerobustnessanddynamicPerformances.Intheend，PIDcontrolcan，tgetexcellentPerformancewhenaPPliedtocomPlexobjectsthatareserious1ynonlinearanduncertainty.ThisPaPerstudiesvarioustuningmethodsofParamet

5、erofPIDcontroller.CombiningrobustnesswithdynamicPerformanceindexexPressedininiegraloferor’anoPtimumandrobustPIDcontrol1erbasedonPhaseandgainmarginarederived.ThesystemcannotonlyatainanoPtimumPerformanceindexbutalsoPossessaPredeterminedPhaseandgainmarginwiths

6、uchacontroller.UsingtwiceidentificationandcombiningtheoPtimumrobustPIDcontroIlerwithadaPtivecontrol，aself-adaPtivePIDcontrollerwithbestPhaseandgainmarginwhichcangetexcellentcontrolPerformanceisalsoachievedinthisPaPer.ComParedtothosebasedonsingIePerformancei

7、ndex，thetuningmethodofPIDParameterinthisPaPercangetbettercontrolPerformance，havewideraPPlicability目ndareeasiertouse.Kevwords:PIDcontroller;robustPID;self-adaPtivePID;Phasemargin;gainmargin华南理工大学学位论文原创性声明本人郑重声明:所呈交的论文是本人在导师的指导下独立进行研究所取得的研究成果。除了文中特别加以标注引用的内容外

8、，本论文不包含任何其他个人或集体已经发表或撰写的成果作品。对本文的研究做出重要贡献的个人和集体，均已在文中以明确方式标明。本人完全意识到本声明的法律后果由本人承担。储签名:尹如城日期:浏奔妇‘日学位论文版权使用授权书本学位论文作者完全了解学校有关保留、使用学位论文的规定，即:研究生在校攻读学位期间论文工作的知识产权单位属华南理工大学。学校有权保存并向国家有关部门或机构送交论文的复印件和电子版，允许学