⑴ 已知系統的傳遞函數 如何求它的位置型和增量型PID演算法輸出表達式越詳細越好!
先mark
⑵ 我遇到個問題,是已知一個不穩定系統的傳遞函數,想為這個系統加PID控制器使它穩定,但不會確定參數。
你這個系統等價於0.1941+(-0.3491s-1.4206)/(s^2+0.3192s+0.3588),相當於一個前饋通道環節疊加一個二階環節。後面這一部分(-0.3491s-1.4206)/(s^2+0.3192s+0.3588)若引入單位負反饋就變成了正反饋,只會趨於無窮大。若引入單位正反饋,則是穩定的。不過無論是開環還是單位正反饋,雖然是穩定的,但是階躍響應卻是負的值,這個就搞不清楚了,至於其是否能直接用PID進行調節,我也不清楚。反正用PSO演算法試了試,PID參數取正值的情況下沒有得到想要的結果。程序給你,你自己去試試吧。細節參考《[MATLAB智能演算法30個案例分析].史峰等》第十四章
⑶ 已知傳遞函數,需設計PID滿足超調量,調節時間,穩態誤差的要求,具體數據見圖。新人沒啥分,求大神幫忙
不要用plot自己畫圖,直接用step函數: step(t,sys); 然後在繪圖區域點右鍵,選擇Characteristics,裡面子菜單Peak Response、Settling Time、Rise Time,選中之後會在曲線上標出幾個圓點,滑鼠移到圓點上方就會顯示相應的性能指標(知道這個指。
⑷ PID演算法實現該系統控制
增量式PID控製程序:
%Increment PID Controller
clear all
close all
ts=0.005;
sys=tf([0.1,10],[0.0004,0.0454,0.555,1.51,11],'inputdelay',0.2);
dsys=c2d(sys,ts,'z');
[num den]=tfdata(dsys,'v');
for k=1:44
yout(k)=0;
end
u_1=0;u_2=0;u_3=0;u_4=0;
y_1=0.0;y_2=0.0;y_3=0.0;y_4=0.0;
x=[0,0,0];error_1=0,error_2=0;
kp=0.016;ki=0.056;kd=1
for k=45:1000
time(k)=k*ts;
kp=0.55,ki=0,kd=0;
rin(k)=1.0;
(k)=kp*x(1)+kd*x(2)+ki*x(3);
u(k)=u_1+(k);
yout(k)=-den(2)*y_1-den(3)*y_2-den(4)*y_3-den(5)*y_4+num(1)*u_1+num(2)*u_2+num(3)*u_3+num(4)*u_4
error=rin(k)-yout(k);
u_4=u_3;u_3=u_2;u_2=u_1;u_1=u(k);
y_4=y_3;y_3=y_2;y_2=y_1;y_1=yout(k);
x(1)=error-error_1; %calculating p
x(2)=error-2*error_1+error_2; %calculating d
x(3)=error; %calculating i
error_2=error_1;error_1=error;
end
figure(1);
plot(time,rin,'b',time,yout,'r');
xlabel('time(s)'),ylabel('rin,yout');
title('單位階躍響應曲線')
Z-N法整定:
clear all
close all
ts=0.005;
sys=tf([0.1,10],[0.0004,0.0454,0.555,1.51,11],'inputdelay',0.2);
dsys=c2d(sys,ts,'z');
rlocus(dsys)
⑸ 已知傳遞函數怎麼進行pid參數整定
Ziegler-Nichol響應曲線法,根據被控對象的階躍響應曲線獲取被控對象的模型式(1),根據模型的增益K,時間常數T以及純滯後時間,再利用如下的經驗公式(2)整定PID控制器參數。
(5)已知傳遞函數用PID演算法實現擴展閱讀:
PID整定即PID參數整定。PID控制器中,需對P、I、D三個參數進行設置,一般通過工程人員的經驗技巧進行湊試,此過程即為PID整定,對PID參數自動整定已有大量研究。
PID控制演算法作為一種最常規,最經典的控制演算法,經過了長期的實踐檢驗。因為這種控制具有簡單的結構,對模型誤差具有魯棒性及易於操作等優點,在實際應用中又較易於整定,所以它在工業過程式控制制中有著廣泛的應用。
有調查表明,在煉油、化工、造紙等過程超過11,000個控制器中,有超過9796的控制器是PID類控制器,PID控制器在嵌入式系統中的應用也在增長。
⑹ 已知傳遞函數為2/(1+0.2s).怎麼求pid參數
PID控制器的參數整定是控制系統設計的核心內容。是根據被控過程的特性確定PID控制器的比例d系數、積分時間和微分時間的大小。PID控制器參數整定的方法很多,概括起來有兩大類:一是理論計算整定法。
PID控制方式的具體流程是計算誤差和溫度的變化速度進行PID計算,先以P參數和誤差計算出基礎輸出量,在根據誤差的累積值和I參數計算出修正量,最終找出控制點和溫度設定點之間的平衡狀態,最後在通過溫度的變化速率與D參數控制溫度的變化速度以防止溫度的劇烈變化。
(6)已知傳遞函數用PID演算法實現擴展閱讀;
在一個PID迴路中,這個糾正值有三種演算法,消除誤差,平均過去的誤差,和透過誤差的改變來預測將來的誤差。
比如說,假如一個水箱在為一個植物提供水,這個水箱的水需要保持在一定的高度。一個感測器就會用來檢查水箱里水的高度,這樣就得到了測量結果。控制器會有一個固定的用戶輸入值來表示水箱需要的水面高度,假設這個值是保持65%的水量。
控制器的輸出設備會連在一個馬達控制的水閥門上。打開閥門就會給水箱注水,關上閥門就會讓水箱里的水量下降。這個閥門的控制信號就是我們控制的變數,它也是這個系統的輸入來保持這個水箱水量的固定。
⑺ 如何根據傳遞函數計算pid參數
PID控制器的參數整定是控制系統設計的核心內容。它是根據被控過程的特性確定PID控制器的比例系數、積分時間和微分時間的大小。PID控制器參數整定的方法很多,概括起來有兩大類:一是理論計算整定法。它主要是依據系統的數學模型,經過理論計算確定控制器參數。這種方法所得到的計算數據未必可以直接用,還必須通過工程實際進行調整和修改。二是工程整定方法,它主要依賴工程經驗,直接在控制系統的試驗中進行,且方法簡單、易於掌握,在工程實際中被廣泛採用。PID控制器參數的工程整定方法,主要有臨界比例法、反應曲線法和衰減法。三種方法各有其特點,其共同點都是通過試驗,然後按照工程經驗公式對控制器參數進行整定。但無論採用哪一種方法所得到的控制器參數,都需要在實際運行中進行最後調整與完善。現在一般採用的是臨界比例法。利用該方法進行 PID控制器參數的整定步驟如下:(1)首先預選擇一個足夠短的采樣周期讓系統工作;(2)僅加入比例控制環節,直到系統對輸入的階躍響應出現臨界振盪,記下這時的比例放大系數和臨界振盪周期;(3)在一定的控制度下通過公式計算得到PID控制器的參數。
PID參數的設定:是靠經驗及工藝的熟悉,參考測量值跟蹤與設定值曲線,從而調整P\I\D的大小。
比例I/微分D=2,具體值可根據儀表定,再調整比例帶P,P過頭,到達穩定的時間長,P太短,會震盪,永遠也打不到設定要求。
PID控制器參數的工程整定,各種調節系統中P.I.D參數經驗數據以下可參照:
溫度T: P=20~60%,T=180~600s,D=3-180s
壓力P: P=30~70%,T=24~180s,
液位L: P=20~80%,T=60~300s,
流量L: P=40~100%,T=6~60s。
常用口訣:
參數整定找最佳,從小到大順序查
先是比例後積分,最後再把微分加
曲線振盪很頻繁,比例度盤要放大
曲線漂浮繞大灣,比例度盤往小扳
曲線偏離回復慢,積分時間往下降
曲線波動周期長,積分時間再加長
曲線振盪頻率快,先把微分降下來
動差大來波動慢。微分時間應加長
理想曲線兩個波,前高後低4比1
一看二調多分析,調節質量不會低
可以用MATLAB仿仿,感受一下參數對典型對象動態特性影響
請參考「先進PID控制及其MATLAB模擬」,劉金琨編,電子工業出版社2003年1月版
控制電動閥的開度來達到控制溫度是可以的,我個人認為用比例電磁閥替代電動閥完全可以實現PID的控制。因為比例電磁閥有標準的模擬量輸入信號和反饋信號而且具有PID調節功能。經過多年的工作經驗,我個人認為PID參數的設置的大小,一方面是要根據控制對象的具體情況而定;另一方面是經驗。P是解決幅值震盪,P大了會出現幅值震盪的幅度大,但震盪頻率小,系統達到穩定時間長;I是解決動作響應的速度快慢的,I大了響應速度慢,反之則快;D是消除靜態誤差的,一般D設置都比較小,而且對系統影響比較小。對於溫度控制系統P在5-10%之間;I在180-240s之間;D在30以下。對於壓力控制系統P在30-60%之間;I在30-90s之間;D在30以下。
⑻ 給一個閉環傳遞函數,怎麼對pid調節器進行整定
算出PID調節器的傳遞函數,D(s),離散化,得到數字控制器的差分方程,再求出防止積分整量化誤差算式。
⑼ 已知連續控制器的傳遞函數為D(s) = (1 + s) / (s * s) ,現採用數字PID演算法實現它,設采樣周期為1S
y(n)=2y(n-1)-y(n-2)+1.5u(n-1)-0.5u(n-2)