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情景三PID控制器的仿真1

主要内容SIMULINK仿真v一、PID控制算法v二、PID控制器参数整定2

一、PID控制算法1、比例（P）控制SIMULINK仿真2、积分（I）控制3、微分（D）控制4、比例积分（PI）控制5、比例微分（PD）控制6、PID控制3

1、比例（P）控制SIMULINK仿真比例环节的传递函数为纯比例控制的作用和比例调节对系统性能的影响。4

2、积分（I）控制SIMULINK仿真积分环节的传递函数为纯积分控制的作用和积分调节对系统性能的影响。5

3、微分（D）控制SIMULINK仿真微分环节的传递函数为纯微分控制的作用和微分调节对系统性能的影响。6

4、比例积分（PI）控制SIMULINK仿真PI环节的传递函数为7

5、比例微分（PD）控制SIMULINK仿真微分环节的传递函数为

6、PID控制SIMULINK仿真以二阶线性传递函数为被控对象，进行模拟PID控制。在信号发生器中选择正弦信号，仿真时取K＝60，K＝1，K＝3，输入指令为：PID其中，A＝1.0，w＝1.25rad/sec被控对象模型选定为：

SIMULINK仿真PID的Simulink仿真程序：

二、PID参数的整定--临界比例度SIMULINK仿真步骤：1、将积分时间常数T置于最大（T=∞），微分II时间常数为零（T=0）,比例系数置适当的值，D平衡操作一段时间，使系统投入闭环运行。2、逐渐增大比例系数K，直到系统出现等幅振P荡（即临界稳定），记录此时的临界振荡增益K和临界振荡周期T。u3、根据K和T的值，按照经验公式和控制器的uu类型整定相应的PID参数，然后再进行仿真。u

SIMULINK仿真例：某控制系统的广义被控对象的传递函数为采用临界比例度法进行参数整定。解：1）搭建Simulink模型框图。2）设置初始参数为K=1，K=0，K=0。启动仿PiD真，得到系统的阶跃响应曲线，如图(a)所示。逐步增大K，获取系统的等幅振荡曲线，如P图(b)所示。K=12.5，T=15.12。uu

SIMULINK仿真（a）3）采用PID控制，由经验公式：K=0.6K=7.5，（b）PUT=0.5T=7.56,T=0.125T=1.89。故积分项系IUDU数K=K/T=0.992,微分项系数IPIK=K/T=14.175。其响应曲线如图(c)所示。DPD（c）

SIMULINK仿真4）由图(c)可知，系统的超调量仍较大，通过减少积分系数来减小超调量，取K=0.4，K、KIPD不变，得到新的响应曲线，如图(d)所示。可以看出，过渡时间，超调量都有所降低。（c）（d）14