matlab中pid Tune控制器,基于MATLAB的PID控制器參數整定及仿真

基于MATLAB的PID控制器參數整定及仿真

摘要:PID控制器結構和算法簡單，應用廣泛，但參數整定比較複雜，在此我探讨利用MATLAB實作PID參數整定及其仿真的方法，并分析比較比例、比例積分、比例微分控制，探讨K p，T i，T d三個參數對PID控制規律的影響

關鍵字：PID控制器，MATLAB，參數整定，仿真

Parameter tuning and emulation of controller based on MATLAB Abstract：The control structure and algorithm of PID is easy and widely applicable，but its setting methods of are multifarious，Generally utilize guessing and trying to fix.It is convenient to tune PID parameters and emulate through MATLAB experiment.Analyze and compare the proportion、the proportion integral and the proportion differential control.Discuss the influence of three parameters K p,Ti and T d to the PID control rules.

Key words:PID controller,MATLAB,parameter turning,emulation

一PID控制的簡介及其發展

1.1PID控制簡介

PID(P，proportion比例；I，integration積分；D，differentiation)用于控制精度，比例是必須的，它直接影響精度，影響控制的結果；積分相當于力學的慣性能使震蕩趨于平緩；微分控制提前量，它相當于力學的加速度，影響控制的反應速度，太大會導緻大的超調量使系統極不穩定；太小會使反應緩慢。一般而言PID調節是一個整體的說法，在實際中PID的比例積分微分并非總是同時使用，PI調節和PD調節使用較多

1.2PID控制發展

在實際的過程控制與運動控制系統中，PID家族占有相當的地位據統計，工業控制的控制器中PID類控制器占有90%以上。PID控制器是最早出現的控制器類型，因為其結構簡單，各個控制器參數有着明顯的實體意義，調整友善，是以這類控制器很受工程技術人員的喜愛。此外，随着控制理論的發展，出現了各種分支，如專家系統、模糊邏輯、神經網絡、灰色系統理論等，它們和傳統的PID控制政策相結合又派生出各種新型的PID類控制器，形成龐大的PID家族，很多算法大大改進了傳統PID控制器的性能。

二實作PID控制

2.1如何實作PID控制

在一些系統中，需要進行PID控制，如一些闆卡采集系統，甚至在一些DCS 和PLC的系統中有時要擴充系統的PID控制回路，而由于系統硬體和回路的限制需要在計算機上增加PID控制回路。在紫金橋系統中，實時資料庫提供了PID 控制點可以滿足PID控制的需要。

進入到實時資料庫組态，建立點時選擇PID控制點。紫金橋提供的PID控制可以提供理想微分、微分先行、實際微分等多種控制方式。

進行PID控制時，可以把PID的PV連接配接在實際的測量值上，OP連接配接在PID 實際的輸出值上。這樣，在實時資料庫運作時，就可以自動對其進行PID控制。

2.2PID參數的調整：

在PID參數進行整定時如果能夠有理論的方法确定PID參數當然是最理想的方法，但是在實際的應用中，更多的是通過湊試法來确定PID的參數。