微分先行的PID控制

小白的白 · 发表于 2020-10-9 17:30

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用matlab编了一个微分先行的PID控制，我理解是PI对偏差作用，D只对输出起作用，PID的参数整定，我使用ZN整定4:1得到PID参数，结果得到的控制效果比普通的PID控制差。而且将输入延时时间由2改为5后，效果也是相当差，鲁棒性很差。

%清除变量，关闭其它窗口
clear all;
%close all;
%定义对象与取样时间
ts=1;                            %定义取样时间
sys=tf(4*[2.6,1],conv([34.3,1],[6.5,1]),'inputdelay',2); %被控对象模型
dsys=c2d(sys,ts,'zoh');          %离散化
[num,den]=tfdata(dsys,'v');       %取出对象的模型参数
%初始化变量
u_1=0;u_2=0;u_3=0;u_4=0;
u_5=0;u_6=0;u_7=0;
ud_1=0;
y_1=0;y_2=0;
sum_err=0;
rin=0.98;
%参数给定
km=5.29;wm=17;
kp=km/1.7;ki=2*kp/wm-0.22;kd=kp*0.13*wm; %此处由于超调较大，把ki减小了
%进入仿真
for k=1:1:400
time(k)=k*ts;
yout(k)=-den(3)*y_2-den(2)*y_1+num(2)*u_3+num(3)*u_4;
error(k)=rin-yout(k);
sum_err=sum_err+error(k)*ts;

%计算控制器输出值u
ud(k)=kd*(yout(k)-y_1)/ts;                         %计算D作用输出后的输出
u(k)=kp*error(k)+ki*sum_err-ud(k);
%限制控制器的输出值
if u(k)>=110
      u(k)=110;
end
if u(k)<=-110
      u(k)=-110;
end

%更新参数
y_2=y_1;y_1=yout(k);
u_7=u_6;u_6=u_5;u_5=u_4;
u_4=u_3;u_3=u_2;u_2=u_1;u_1=u(k);
end
figure(1);
plot(time,rin,'r',time,yout,'b');
xlabel('时间');ylabel('设定值，输出值');