毕业论文:pid控制算法及matlab仿真分析

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1、河南农业大学本科生毕业论文(设计)题目PID控制算法及MATLAB仿真分析学院机电工程学院专业班级电子信息工程05级2班学生姓名指导教师撰写日期:2009年05月30日摘要PID控制器具有结构简单、容易实现、控制效果好、鲁棒性强等特点,是迄今为止最稳定的控制方法。它所涉及的参数物理意义明确,理论分析体系完整,并为工程界所熟悉,因而在工业过程控制中得到了广泛应用。从实际需要出发,一种好的PID控制器参数整定方法,不仅可以减少操作人员的负担,还可以使系统处于最佳运行状态。因此,对PID控制器参数整定法的研究具有重要的实际意义。本文介绍了PID

2、控制技术的发展历史和研究进展。分析了传统的模拟和数字PID控制算法,并对传统的PID控制算法进行微分项和积分项的改进,学习了几种比较普遍运用的方法,如不完全微分PID控制算法、微分先行、遇限消弱积分PID控制算法等。在学习的基础上,提出了一种自整定参数的专家模糊PID控制算法,由仿真结果可以看到,这种参数自整定方法与一般控制方法(抗积分饱和控制法)相比,在调节时间、抑制超调量、稳定性都要好,可以在工业上推广使用。关键词:PID控制;结构简单;鲁棒性;控制算法;参数整定ResearchofthePIDControlArithmeticofU

3、singMATLABSoftwareAbstractSofar,thePIDisthemostcommoncontrolarithmetic.Itsstructureissimpleandeasytoimplement,however,thecontroleffectisperfectandithasastrongrobustcharacteristics.Thephysicalparametersis,meaningof,theoreticalanalysisofsystemisintegrity,anditisfamiliarbyth

4、eengineeringsector,whichintheindustrialprocesscontrolhasbeenwidelyused.Fortheactualneeds,agoodparameterPIDcontrollertuningmethodcannotonlyreducetheburdenonoperators,butalsomakethesystemrunningatbest.Therefore,thefixedPIDcontrollerparametertuningstudyhasimportantpracticals

5、ignificance.Inthispaper,wewillintroducethedevelopmenthistoryandtheresearchprogressofPIDcontroltechnology,analysisthetraditionalanaloganddigitalPIDcontrolalgorithm.andimprovethedifferentialandintegraloftraditionalPIDcontrolalgorithm.Learnseveralmethodsweusedcommom.Suchasno

6、tfullydifferentialPIDcontrolalgorithm,firstdifferential,whenlimitedtoweakentheintegralPIDcontrolalgorithm.basedonstudy,wewilllearntheexpertfuzzycontrolalgorithmthatcanself-tuningPIDparameters.fromthesimulationresultswecanseethatcomparedthegeneral(anti-saturationcontrol),t

7、hismethodofparameterself-tuninginregulationtime,overshootsuppressionandstabilitywell,Itcanpromotebeusedinindustry.Keywords:PIDControl;SimpleStructure;Robustness;ControlArithmetic;ParameterTuning目录摘要1ABSTRACT11引言11.1国内外研究进展11.2本论文研究内容22PID控制算法32.1模拟PID控制算法42.2数字式PID控制算法52.

8、3PID控制算法的改进72.3.1微分项的改进72.3.2积分项的改进112.4模糊PID控制算法132.4.1模糊推理的系统结构142.4.2PID参数在线整定原则142.5PID控制器研究

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