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基于衰减频率特性的PID参数优化整定研究 高飞燕，等 基于衰减频率特性的PID参数优化整定研究 Researching the Tuning Optimization of PI D Parameters Based on Attenuated Frequency Characteristic 高飞燕 唐耀彦 (南华大学电气工程学院，衡阳 421001) 摘 要：用衰减频率特性法整定PID控制器可使闭环系统获得要求的衰减比，但是求得的整定参数的解是不确定的，因而难以确定 最佳整定参数。就此，将基于衰减频率特性的PID控制器整定问题转换成带衰减比约束的控制器参数优化问题，首先用Matlab计算 出整定参数的解曲线或解曲面，然后利用Simulink在仿真环境下寻优，获得期望性能下的最佳整定参数。仿真结果表明所提出的整 定方法有效，且控制器具有良好的抗干扰能力。 关键词：PID控制器 参数整定 衰减频率特性 寻优 抗干扰性 中图分类号：TM571 文献标志码：A Abstract：The desired attenuation ratio of a closed loop system can be obtained through tuning the PID controller by using attenuated frequency characteristic．However，it is difficult to determine the optimum tuning parameters due to the obtained solutions of tuning parameters are uncer- tain．A novel tuning method of PID controller is proposed by the way of optimizing controller parameters with a constraint of attenuation ratio as a substitute for that of calculating the controller parameters with attenuated frequency characteristic．With this method，firstly curves or curved surfaces of the solutions were worked out by using Matlab，then optimization was performed with Simulink to find out the optimum tuning param， eters for expected performance．The simulation results demonstrate the validity of the proposed method and the high anti—interference capability ofthe controller． Keywords：PID controller Parameter tuning Attenuated frequency characteristic Optimization Anti—interference 数，可方便地获得衰减频率特性来计算控制器整定参 0 引言 数。最后由控制工程师从满足衰减比的解中选择一组 根据被控生产过程的不同性质以及对控制系统的 满足要求的参数。 动、静态性能的不同要求，评价控制系统的性能有多种 上述方法提出了用衰减频率特性计算控制器参数 指标，其中，保证控制系统具有合适的衰减率是人们首 的方法，但是要由设计人员通过比较与判断来确定最 先关注的。 佳整定参数，不但费时而且不易找到最佳整定参数以