基于PID的优化设计

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1、某过程控制系统如图所示，试设计PID调节器参数，使该系统动态性能达到最佳。首先设计一个函数，定名为optm.m,在这个函数中以Kp,Ki,Kd为自变量，ITSE准则下的目标函数为输出；采用命令行仿真模式进行计算，其仿真函数为sim(),调用格式为[t,x,y]=sim(‘.mdl文件名’，仿真时间，仿真初值)式中，t为仿真的时间向量；x为状态变量矩阵，y为.mdl文件的输出。其次，使用simulink建立仿真模型文件（命名为opt54。mdl）主程序：tryopt.mglobalkp;globalki

2、;globalkd;globali;i=1;result=fmins('optm',[212]);优化的目标函数：optm54.mfunctionss=optm(x)globalkp;globalki;globalkd;globali;kp=x(1);ki=x(2);kd=x(3);i=i+1[tt,xx,yy]=sim('opt1224',40,[]);yylong=length(yy);ss=yy(yylong);优化计算时，在Matlab的命令窗口运行主程序即可得到优化的参数Kp，Ki，Kd，而

3、优化后的系统的动态性能可以利用Matlab的各种手段进行观察和处理，下图给出了优化设计的始于仿真结果。图1-1为优化前的动态响应曲线（kp=2,ki=1,kd=2）,图1-2为优化后的动态响应曲线（kp=2.8698,ki=0.49632,kd=4.5995）.可见动态性能得到明显改善。图1-1优化前系统的动态响应曲线图1-2优化后系统的动态响应曲线