计算机系统研究型教学PID控制--靳洪都.pdfVIP

计算机控制研究性学习 报告 靳洪都 电子信息工程学院 自动化0701 班 题目: 360000 小型伺服电机的传递函数为： G （s) (s 60)(s 600) PID 参数首先确定为：K=5，TD=0.0008 秒, TI=0.003 秒.观察连续系统的单位阶跃响应，选择合适的采样 时间。对比相应的数字系统与连续系统的响应，并且 调整参数，来匹配连续系统的响应。 第一种方法: 1、连续域：Kp=5 Ki=1666.67 Kd=0.004 响应曲线 2 、连续域：Kp=5 Ki=1666.67 Kd=0.004 应用PID 模块 参数设置 响应曲线（单位阶跃） 3、离散域 Kp=5 Ki=166.667 Kd=0.04 抽样周期T=0.1s 参数设置 响应曲线 系统不稳定，为等幅震荡曲线， 调节Kp 变小 Ki 表小 调节Ki 变大 使响应速度加快 响应曲线 超调量有些大，适当降低Ki 的值 当T=0.01s 时 第二种：编程实现 1、求得连续系统的阶跃响应曲线 程序如下： s=tf(s); G=360000/((s+60)*(s+600)) D=5*(1+1/(0.003*s)+0.0008*s) H=D*G/(1+D*G); t=0:0.0001:0.0099; step(H,t),grid 2、采样频率分别设置为3.2KHZ，和10KHZ 程序如下： s=tf(s); G=360000/((s+60)*(s+600)) D=5*(1+1/(0.003*s)+0.0008*s) H=D*G/(1+D*G); t=0:0.0001:0.0099; step(H,t),grid hold on; sysd=c2d(D,0.0001,t) sysd1=c2d(G,0.0001,zoh) M=sysd*sysd1/(1+sysd*sysd1); [y,k]=step(M); plot(k,y, -r*) hold on; sysc=c2d(D,0.0003,t) sysc1=c2d(G,0.0003,zoh) N=sysc*sysc1/(1+sysc*sysc1); t=0:0.0001:0.0099 [i,j]=step(N); plot(j,i, -ko) 上图中：圆圈组成的曲线是采样时间为0.3msec 的响应曲线，中间层的“*”号线是 采样周期为0.1msec 的响应曲线。可以看出，采样后的系统响应比连续系统有更快的响应时 间和更大的超调量，应该修改 PID 参数。微分常数要增加，同时降低系统的增益来降低系 统的响应速度，和增加衰减。 3、修改参数后分析系统的响应： 程序如下： s=tf(s); G=360000/((s+60)*(s+600)); D=3.2*(1+1/(0.003*s)+0.0011*s); H=D*G/(1+D*G); t=0:0.00001:0.0099; step(H,t),grid hold on; sysd=c2d(D,0.0003,t); sysd1=c2d(G,0.0003,zoh); M=sysd*sysd1/(1+sysd*sysd1) [y,k]=step(M) plot(k,y, -ro)