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基于MATLAB的PID控制器设计 Design of PID Controller based on MATLAB Abstract This paper regards temperature control system as the research object to design a pid controller. Pid control is the most common control method up until now; the great majority feedback loop is controlled by this method or its small deformation. Pid controller (claim regulator also) and its second generation so become the most common controllers in the industry process control (so far, about 84% of the controller being used is the pure pid controller, it’ll exceed 90% if the second generation included). Pid parameter setting is most important in pid controller designing, and with the rapid development of the computer technology, it mostly recurs to some advanced software, for example, mat lab simulation software widely used now. this design is to apply that soft mainly use Relay feedback law and synthetic method on the line to study pid controller design method, design a pid controller of temperature control system and observe the output waveform while input step signal through virtual oscilloscope after system completed. Keywords: PID parameter setting ；PID controller； MATLAB simulation；cooling machine 目 录 摘 要 I bstract II 第一章绪 论 1 课题来源及PID控制简介 1 1.1.1 课题的来源和意义 1 1.1.2 PID控制简介 1 国内外研究现状及MATLAB简介 3 二章控制系统及PID调节 5 控制系统构成 5 PID控制 5 2.2.1比例、积分、微分 5 2.2.2ＰＩＤ控制 7 三章系统辨识 9 系统辨识 9 系统特性图 10 系统辨识方法 11 PID最佳调整法与系统仿真 14 4.1 PID参数整定法概述 14 针对无转移函数的PID调整法 15 4.2.1Relay feedback调整法 15 4.2.2 Relay feedback 在计算机做仿真 15 4.2.3在线调整法 19 4.2.4 在线调整法在计算机做仿真 20 针对有转移函数的PID调整方法 23 4.3.1系统辨识法 24 4.3.2波德图法及根轨迹法 27 五章油冷却机系统的PID控制器设计 28 油冷却机系统 28 5.1.1油冷却机 28 5.1.2感测与转换器 29 5.1.3 控制组件 30 油冷却机系统之系统辨识 31 油冷却机系统的PID参数整定 33 40 致 谢 41 参考文献 42 第一章 绪 论 1.1 课题来源及PID控制简介 1.1.1 课题的来源和意义 任何闭环的控制系统都有它固有的特性，可以有很多种数学形式来描述它，如微分方程、传递函数、状态空间方程等。但这样的系统如果不做任何的系统改造很难达到最佳的控制效果，比如快速性稳定性准确性等。为了达到最佳的控制效果，我们在闭环系统的中间加入PID控制器并通过调整PID参数来改造系统的结构特性，使其达到理想的控制效果。 1.1.2 PID控制简介 当今的自动控制技术都是基于反馈的概念。反馈理论的要素包括三个部分：测量、比较和执行。测量关心的变量，与期望值相比较，用这个误差纠正调