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五邑大学计算机控制技术实验四pid控制器参数对系统性能的影响matallap仿真
实验三 PID 控制器参数对系统性能的影响 在SIMULINK动态仿真环境中，分别利用Continuous和Math Operations器件库中的元件，建立下图闭环PID模拟控制仿真系统，分别验证PID算式中 （一）比例系数 KP 对系统性能的影响； （二）积分时间常数 TI 对系统性能的影响； （三）微分时间常数 TD 对系统性能的影响。 要求用输入输出波形及静态误差波形分别验证上述实验结果，下周上机实验时交电子文档实验报告。 【 设被控对象传递函数为: G(s)＝1/(s2+1.6s+1) 】 未经PID调节器的元件图： 图像： 经过K=200放大调节后的图像： 经过K=10放大调节后的图像： 经过K=10000放大调节后的图像： 经多次调节，可以得出： 比例系数 KP 对系统性能的影响： 对动态特性的影响：比例系数加 KP 大，使系统的动作灵敏，速度加快。 KP 偏大，则振荡次数增加，调节时间加长。 KP 太大，系统会趋于不稳定。 KP 太小，又会使系统动作缓慢。 对稳态特性的影响：加大比例系数 KP ，在系统稳定的情况下，可以减少稳态 误差ess，提高控制精度。但加大 KP 只是能够减少稳态误 差 ess ，不能完全消除稳态误差ess 。 微分环节对系统的影响：（取微分时间常数 TD为0.1） 经微分时间常数 TD为10时的图像： 经微分时间常数 TD为0.01时的图像： 经多次调节微分常数可得： 微分时间常数 TD 对系统性能的影响 微分控制可以改善动态特性，如超调量减少，调节时间缩短，允许加大比例控制，使稳态误差减少，控制精度提高。 TD 偏大时，超调量较大，调节时间较长。 TD 偏小时，超调量也较大，调节时间也较长。 当 TD 合适时，可以得到比较满意的过渡过程。 积分分环节对系统的影响： 取积分常数为0.1时的图像： 取积分常数为10时的图像： 取积分常数为0.01时的图像： 经多次调节微分常数可得： 积分时间常数 TI 对系统性能的影响 对动态特性的影响：TI 太小时，系统将不稳定。 TI 偏小，则系统振荡次数较多。 TI 太大时，对系统性能的影响减少。 当 TI 合适时，过渡过程的特性则比较理想。 对稳态误差的影响：积分控制能消除系统的稳态误差 ess ，提高控制系统的控 制精度。但若 TI 太大时，积分作用太弱，以至不能减少稳 态误差ess 。 经PID调节后输出图像： 静态误差图像：
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