基于MATLAB的PID控制器设计及应用.pdf

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1、2016年第1期工业仪表与自动化装置·27·基于MATLAB的PID控制器设计及应用王银锁，李海霞(兰州石化职业技术学院，兰州730060)摘要：该文针对广泛应用的PID控制器，在MATLAB仿真软件环境下，开发出一个过程控制系统的仿真软件包，能够实现模型辨识和PID参数调节，为过程控制系统仿真研究提供了方便。该软件界面友好，操作简便，具有实际应用价值。关键词：MATLAB；仿真；PID控制器；系统辨识中图分类号：TP273文献标志码：A文章编号：1000—0682(2016)01—0027—03APIDcontrollerdesignandi

2、tsindustrialapplicationbasedonMATLABWANGYinsuo，LIHaixia(LanzhouPetrochemicalCollegeofVocationatTechnology，Lanzhou730060，China)Abstract：ThispaperpresentedaprocesscontrolsystemsimulationsoftwarebymeansofsystemidentificaionandPIDcontrollerparameterstunningintheMATLABenvironment

3、，whichwillassistthein-dustrialPIDtunningandresearchofprocesscontrolsimulation．Ithasafriendlyhuman—computerinter-faceanditsoperationisveryeasy．Thesimulationandtheapplicationresuhesshowithasmuchapplica—tionvalue．Keywords：MATLAB；simulation；PIDcontroller；systemidentification跃响应法

4、，对实际响应曲线寻找最大斜率，主观因素0引言较大，参数估计存在误差。最小二乘法拟合参数精该文针对实际的工业过程，开发了一个PID参度较高，方法实用可靠。算法归纳如下：针对式(1)数优化的软件包，包括对象模型辨识、PID控制器参模型，假设在=0时刻对零初始状态加入幅值为a数调节等完整的控制器设计方案，并借助计算、仿真的阶跃输入tt(￡)，输出为Y(t)，系统模型最小二乘功能强大的MATLAB工具，为软件包提供丰富函数形式为：的同时也提高了开发的效率。实际应用表明了该软『K]件的有效性和良好的工程意义。[at一0一Y(t)]lL-Jl=()一()1

5、算法令参数为0=EKrK明，则有=()Jr1以典型的一阶带有纯滞后环节的模型对一般工其中：业对象进行逼近，该模型为：a·m一Y(m·)G(s)=而Ke⋯a-(m+1)rs一Y[(+1)·]其中：K为对象放大系数，下为纯滞后时间，为时间常数。a·一Y(n·)1．1模型辨识(m·)为了简单快速获得较准确模型，可采用开环阶A[(m+1)·]F=收稿日期：2015—04—20A(n·)基金项目：兰州石化职业技术学院教育教学研究项目“过程控以上各式中，6(t)为噪声项，／'t为数据长度，m制系统仿真实训室的构建”(JY2014—15)为纯滞后数据长度。该

6、直接辨识方法可扩展到二阶作者简介：王银锁(1966)，女，河北阜城人，大学本科，副教授，主要从事生产过程自动化专业的教学和科研工作。加纯滞后对象模型形式，能够更准确地描述高阶对