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PID介绍以及电机的MATLAB仿真示例
PID的简单介绍
1、PID的概念 2、闭环电机模型的simulink仿真 3、数字PID程序示例
-------by master
----按偏差Байду номын сангаас比例、积分、微分进行控制的调节器
PID的概念
任何闭环控制系统的首要任务是要快(快速)、准(准确)、稳 (稳定)的响应命令。 例如对于NXT马达来说: 快就是快速的在程序需要它转动的时候转动,而不是慢悠悠的等上 一段时间才转动; 准确就是指马达应该以指定的速度去转动,不应该过快或者过慢; 稳定就是在转动的时候,不论是在爬斜坡还是走平地都应该保持在 同样的速度。
程序示例
D---微分控制系统的稳定性,具有超前控制作用
闭环电机模型的similink仿真
P=1, I=0, D=0
P=3, I=0, D=0 P=6,
比例环节的效果 加快了输出响应,减小了稳态误差, 但是增大了超调量。
P=3, I=1, D=0
可见,积分环节的加入消除了系统的稳态误差
P=3,I=1,D=0
P=3,I=8,D=0
P=3,I=50,D=0
通过对比易见,随着I的增大,系统达到稳定所需的时间变短,但超调量略有增大
P=3,I=8,D=0.5
P=3,I=8,D=1
P=3,I=8,D=2
微分环节的加入可以加快动态过程的响应,但增大了超调量,微分对干扰也有很大的 放大作用,过大的微分会使系统震荡加剧。
对于PID调整的主要工作就是如何实现这一任务。
P---比例控制系统的响应快速性,快速作用于输出,就象赛跑运动员在听到发令枪枪声 后要尽可能快的起跑;
I---积分控制系统的准确性,就象网球手需要跑动的速度越快越好,但是如果跑得太快 又会刹不住车,积分控制就是让输出迅速响应的同时能尽快的回落到要求的值;