⑴ 已知系统的传递函数 如何求它的位置型和增量型PID算法输出表达式越详细越好!
先mark
⑵ 我遇到个问题,是已知一个不稳定系统的传递函数,想为这个系统加PID控制器使它稳定,但不会确定参数。
你这个系统等价于0.1941+(-0.3491s-1.4206)/(s^2+0.3192s+0.3588),相当于一个前馈通道环节叠加一个二阶环节。后面这一部分(-0.3491s-1.4206)/(s^2+0.3192s+0.3588)若引入单位负反馈就变成了正反馈,只会趋于无穷大。若引入单位正反馈,则是稳定的。不过无论是开环还是单位正反馈,虽然是稳定的,但是阶跃响应却是负的值,这个就搞不清楚了,至于其是否能直接用PID进行调节,我也不清楚。反正用PSO算法试了试,PID参数取正值的情况下没有得到想要的结果。程序给你,你自己去试试吧。细节参考《[MATLAB智能算法30个案例分析].史峰等》第十四章
⑶ 已知传递函数,需设计PID满足超调量,调节时间,稳态误差的要求,具体数据见图。新人没啥分,求大神帮忙
不要用plot自己画图,直接用step函数: step(t,sys); 然后在绘图区域点右键,选择Characteristics,里面子菜单Peak Response、Settling Time、Rise Time,选中之后会在曲线上标出几个圆点,鼠标移到圆点上方就会显示相应的性能指标(知道这个指。
⑷ PID算法实现该系统控制
增量式PID控制程序:
%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('单位阶跃响应曲线')
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 已知传递函数怎么进行pid参数整定
Ziegler-Nichol响应曲线法,根据被控对象的阶跃响应曲线获取被控对象的模型式(1),根据模型的增益K,时间常数T以及纯滞后时间,再利用如下的经验公式(2)整定PID控制器参数。
(5)已知传递函数用PID算法实现扩展阅读:
PID整定即PID参数整定。PID控制器中,需对P、I、D三个参数进行设置,一般通过工程人员的经验技巧进行凑试,此过程即为PID整定,对PID参数自动整定已有大量研究。
PID控制算法作为一种最常规,最经典的控制算法,经过了长期的实践检验。因为这种控制具有简单的结构,对模型误差具有鲁棒性及易于操作等优点,在实际应用中又较易于整定,所以它在工业过程控制中有着广泛的应用。
有调查表明,在炼油、化工、造纸等过程超过11,000个控制器中,有超过9796的控制器是PID类控制器,PID控制器在嵌入式系统中的应用也在增长。
⑹ 已知传递函数为2/(1+0.2s).怎么求pid参数
PID控制器的参数整定是控制系统设计的核心内容。是根据被控过程的特性确定PID控制器的比例d系数、积分时间和微分时间的大小。PID控制器参数整定的方法很多,概括起来有两大类:一是理论计算整定法。
PID控制方式的具体流程是计算误差和温度的变化速度进行PID计算,先以P参数和误差计算出基础输出量,在根据误差的累积值和I参数计算出修正量,最终找出控制点和温度设定点之间的平衡状态,最后在通过温度的变化速率与D参数控制温度的变化速度以防止温度的剧烈变化。
(6)已知传递函数用PID算法实现扩展阅读;
在一个PID回路中,这个纠正值有三种算法,消除误差,平均过去的误差,和透过误差的改变来预测将来的误差。
比如说,假如一个水箱在为一个植物提供水,这个水箱的水需要保持在一定的高度。一个传感器就会用来检查水箱里水的高度,这样就得到了测量结果。控制器会有一个固定的用户输入值来表示水箱需要的水面高度,假设这个值是保持65%的水量。
控制器的输出设备会连在一个马达控制的水阀门上。打开阀门就会给水箱注水,关上阀门就会让水箱里的水量下降。这个阀门的控制信号就是我们控制的变量,它也是这个系统的输入来保持这个水箱水量的固定。
⑺ 如何根据传递函数计算pid参数
PID控制器的参数整定是控制系统设计的核心内容。它是根据被控过程的特性确定PID控制器的比例系数、积分时间和微分时间的大小。PID控制器参数整定的方法很多,概括起来有两大类:一是理论计算整定法。它主要是依据系统的数学模型,经过理论计算确定控制器参数。这种方法所得到的计算数据未必可以直接用,还必须通过工程实际进行调整和修改。二是工程整定方法,它主要依赖工程经验,直接在控制系统的试验中进行,且方法简单、易于掌握,在工程实际中被广泛采用。PID控制器参数的工程整定方法,主要有临界比例法、反应曲线法和衰减法。三种方法各有其特点,其共同点都是通过试验,然后按照工程经验公式对控制器参数进行整定。但无论采用哪一种方法所得到的控制器参数,都需要在实际运行中进行最后调整与完善。现在一般采用的是临界比例法。利用该方法进行 PID控制器参数的整定步骤如下:(1)首先预选择一个足够短的采样周期让系统工作;(2)仅加入比例控制环节,直到系统对输入的阶跃响应出现临界振荡,记下这时的比例放大系数和临界振荡周期;(3)在一定的控制度下通过公式计算得到PID控制器的参数。
PID参数的设定:是靠经验及工艺的熟悉,参考测量值跟踪与设定值曲线,从而调整P\I\D的大小。
比例I/微分D=2,具体值可根据仪表定,再调整比例带P,P过头,到达稳定的时间长,P太短,会震荡,永远也打不到设定要求。
PID控制器参数的工程整定,各种调节系统中P.I.D参数经验数据以下可参照:
温度T: P=20~60%,T=180~600s,D=3-180s
压力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。
常用口诀:
参数整定找最佳,从小到大顺序查
先是比例后积分,最后再把微分加
曲线振荡很频繁,比例度盘要放大
曲线漂浮绕大湾,比例度盘往小扳
曲线偏离回复慢,积分时间往下降
曲线波动周期长,积分时间再加长
曲线振荡频率快,先把微分降下来
动差大来波动慢。微分时间应加长
理想曲线两个波,前高后低4比1
一看二调多分析,调节质量不会低
可以用MATLAB仿仿,感受一下参数对典型对象动态特性影响
请参考“先进PID控制及其MATLAB仿真”,刘金琨编,电子工业出版社2003年1月版
控制电动阀的开度来达到控制温度是可以的,我个人认为用比例电磁阀替代电动阀完全可以实现PID的控制。因为比例电磁阀有标准的模拟量输入信号和反馈信号而且具有PID调节功能。经过多年的工作经验,我个人认为PID参数的设置的大小,一方面是要根据控制对象的具体情况而定;另一方面是经验。P是解决幅值震荡,P大了会出现幅值震荡的幅度大,但震荡频率小,系统达到稳定时间长;I是解决动作响应的速度快慢的,I大了响应速度慢,反之则快;D是消除静态误差的,一般D设置都比较小,而且对系统影响比较小。对于温度控制系统P在5-10%之间;I在180-240s之间;D在30以下。对于压力控制系统P在30-60%之间;I在30-90s之间;D在30以下。
⑻ 给一个闭环传递函数,怎么对pid调节器进行整定
算出PID调节器的传递函数,D(s),离散化,得到数字控制器的差分方程,再求出防止积分整量化误差算式。
⑼ 已知连续控制器的传递函数为D(s) = (1 + s) / (s * s) ,现采用数字PID算法实现它,设采样周期为1S
y(n)=2y(n-1)-y(n-2)+1.5u(n-1)-0.5u(n-2)