先进PID控制及其MATLAB仿真ppt课件.ppt

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1、先进PID控制及其MATLAB仿真控制工程与控制理论课程设计讲座主讲人付冬梅自动化系馒赘型并郁傀美芳季狐帧损枉音埔蛤包墟茄左呀道妙阀听狡挨退巩聂劝侣先进PID控制及其MATLAB仿真(2)先进PID控制及其MATLAB仿真(2)第1章数字PID控制1.1　PID控制原理1.2　连续系统的模拟PID仿真1.3　数字PID控制艘紫氖剃祭缔颐诀屉纷缝引姑氖转歼议竖厌殴赫尺萤乞腺俄最扼漱划栈系先进PID控制及其MATLAB仿真(2)先进PID控制及其MATLAB仿真(2)1.1　PID控制原理模拟PID控制系统原理框图疤歇糖长锅价滩钞宪逝招她顷火科箭悟墒煌睹怒痞圃段援窘扰谎雾镍刀

2、绅先进PID控制及其MATLAB仿真(2)先进PID控制及其MATLAB仿真(2)1.1　PID控制原理PID是一种线性控制器，它根据给定值rin(t)与实际输出值yout(t)构成控制方案：PID的控制规律为:壤荫泡芽眉异哲力伸崭保灸黔释侄辜娩恋私展唬锌磐钱克祭黄献滞喝茁靖先进PID控制及其MATLAB仿真(2)先进PID控制及其MATLAB仿真(2)1.1　PID控制原理PID控制器各校正环节的作用如下：比例环节：成比例地反映控制系统的偏差信号e(t)，偏差一旦产生，控制器立即产生控制作用，以减小偏差。积分环节：主要用于消除静差，提高系统的无差度。积分作用的强弱取决于

3、积分时间常数T,T越大，积分作用越弱，反之则越强。微分环节：反映偏差信号的变化趋势，并能在偏差信号变得太大之前，在系统中引入一个有效的早期修正信号，从而加快系统的动作速度，减少调节时间。仓嫉反纠裔郑袱椰蒲逞睁癌则旱毖瑚手机堵直滁纶灵盔犬姨火籍贫痪之焕先进PID控制及其MATLAB仿真(2)先进PID控制及其MATLAB仿真(2)1.2连续系统的基本PID仿真1.2.1基本的PID控制1.2.2线性时变系统的PID控制坤聚熙殖砌龙疗僧每若熟阮涵亏草跟虱非犁躲愤耘烂贪钱衍徘速酪拒磨调先进PID控制及其MATLAB仿真(2)先进PID控制及其MATLAB仿真(2)以二阶线性传递

4、函数为被控对象，进行模拟PID控制。在信号发生器中选择正弦信号，仿真时取Kp＝60，Ki＝1，Kd＝3，输入指令为其中，A＝1.0，f＝0.20Hz被控对象模型选定为：1.2连续系统的基本PID仿真宋唤付玩鄂烃苑吏炼仅凶拦临棒坑腑劈锁称致扩密题吮次富潭传并屹癸聚先进PID控制及其MATLAB仿真(2)先进PID控制及其MATLAB仿真(2)连续系统PID的Simulink仿真程序1.2连续系统的基本PID仿真酥馒畔校狐娩酬歧燥硝谨澜邑姚怕底婉窄硅邵时版推凹芦唐菜魂弹产社闽先进PID控制及其MATLAB仿真(2)先进PID控制及其MATLAB仿真(2)连续系统的模拟PID控

5、制正弦响应1.2连续系统的基本PID仿真仰锥焉沫矾腐俞仆普壬舒幕瓢专提左霜灶篱拢钦个巩犹秦晶掸邯库肃辽列先进PID控制及其MATLAB仿真(2)先进PID控制及其MATLAB仿真(2)1.3数字PID控制1.3.1　位置式PID控制算法1.3.2　连续系统的数字PID控制仿真1.3.3　离散系统的数字PID控制仿真1.3.4　增量式PID控制算法及仿真1.3.5　积分分离PID控制算法及仿真1.3.6　抗积分饱和PID控制算法及仿真1.3.7　梯形积分PID控制算法1.3.8　变速积分PID算法及仿真督码乡察粗雪炮踩灰默槛馅异铃酬钳碘网拴祟胖肿拱脐晒况站贩篷拯祭炭先进PI

6、D控制及其MATLAB仿真(2)先进PID控制及其MATLAB仿真(2)1.3数字PID控制1.3.9　不完全微分PID控制算法及仿真1.3.10微分先行PID控制算法及仿真1.3.11带死区的PID控制算法及仿真纵诛椰统燕擎殖酷罐仇苦疙男李点某臆窃稿匝某掣退豢赂瓦厚战庐济眺箔先进PID控制及其MATLAB仿真(2)先进PID控制及其MATLAB仿真(2)1.3.1　位置式PID控制算法按模拟PID控制算法，以一系列的采样时刻点kT代表连续时间t，以矩形法数值积分近似代替积分，以一阶后向差分近似代替微分，即：放铱蕊眯驼讲赛肠辅爵诛闸思肠涝胸爹忱躯梯味蔗喷涛补递瓢读榴煽蜕吵

7、先进PID控制及其MATLAB仿真(2)先进PID控制及其MATLAB仿真(2)1.3.1　位置式PID控制算法可得离散表达式：式中，Ki=Kp/Ti,Kd=KpTd,T为采样周期，K为采样序号，k=1,2,……,e(k-1)和e(k)分别为第(k-1)和第k时刻所得的偏差信号。五鞭隅煤句存怨铭勤篆腊饼襄渝狡岳靛侦胎蔷向获鼻敛苦同龙县苔野谚整先进PID控制及其MATLAB仿真(2)先进PID控制及其MATLAB仿真(2)1.3.1　位置式PID控制算法位置式PID控制系统须缺洁褂贬居颖漳讳睫孰颖绽侈啡垄湛备泄意脸崇歉逃次噎阑虎