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计算机控制系统实验报告3

江南大学物联网工程学院
《计算机控制系统》
实验报告
实验名称实验三积分分离PID控制仿真实验
实验时间2017.11.2
专业自动化班级1503
姓名汪涛学号1070415333
指导教师陈珺实验成绩
一、实验目的与要求
1、学会PID 三个系数的选取。

2、了解积分分离值的模拟实验选取。

3、掌握SIMULINK 的仿真方法。

二、仿真软硬件环境
PC 机,MATLAB R2012b 。

三、实验原理
如图,R 为输入,C 为输出。

计算机不断采人误差E ,进行积分判别与PID 运算,然后判结果是否溢出(若溢出则取最大或最小值),最后将控制量输送给系统。

四、PID 算法
PID 控制规律为:⎰
++
=t
D
I
p dt
t de T dt t e T t e K t U 0
])
()(1)([)( 其中:e(t)为控制器输入;u(t)为控制器输出。

对上式进行零初始条件下的拉氏变换,得PID 控制器的传递函数: )1
1()()()(S T S
T K S E S U S D D I P ++==
五、整定调节参数与系统开环增益
用临界比例带法整定参数。

设采样周期为50ms ,先去掉微分与积分作用,只保留比例控制,增大K P ,直至系统等幅振荡,记下振荡周期T u 和振荡时所用比例值K pu ,按以下公式整定参数(比例、积分、微分调节):
T=0.167Tu ,K p =0.27/K pu ,T I =0.4T u ,T D =0.22T u
六、SIMULINK仿真结构图
七、自定义函数设计
实现积分分离功能的自定义函数设计(文件名jffl):
function y=jffl(x)y=x;
EI=5(或2);else y=0;if abs(x)<=EI end
九、思考题
1、当积分分离值E I取得最大时,还是积分分离式控制吗?若取最小呢?
取得最大或最小都不是积分分离式控制。

答:积分分离值E
I
2、试分析比例控制、微分控制、积分控制在系统中的作用。

答:比例跟偏差成正比,决定响应速度;微分的作用使输出快速的跟定输入;
积分的作用是使系统稳定后没有静差。

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