微分先行PID控制器設(shè)計(jì)與仿真畢業(yè)設(shè)計(jì)開題報(bào)告

1、安慶師范學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)開題報(bào)告院系物理與電氣工程學(xué)院專業(yè)自動(dòng)化屆別2016學(xué)生學(xué)號(hào)080312148學(xué)生姓名吳飛設(shè)計(jì)題目 微分先行PID控制器設(shè)計(jì)與仿真安慶師范學(xué)院教務(wù)處制填表說明1、本表請(qǐng)用鋼筆填寫或打印。2、本表除“指導(dǎo)教師意見”和“院系畢業(yè)論文（設(shè)計(jì)）指導(dǎo) 組審核意見”外，均由學(xué)生填寫。3、課題研究計(jì)劃應(yīng)包括從選題到定稿全過程，須注明詳細(xì)的 時(shí)間安排。4、主要參考文獻(xiàn)應(yīng)注明文獻(xiàn)名、作者、出版單位及時(shí)間，文 獻(xiàn)中應(yīng)盡量有外文資料。5、指導(dǎo)教師意見應(yīng)有針對(duì)性，并明確研究目的和研究提綱是 否科學(xué)合理，研究計(jì)劃是否可行、能否采用等。4本 課 題 研 究 目 的、國 內(nèi) 外 研 究 背 景課題來源由

2、指導(dǎo)老師命題。科學(xué)依據(jù)當(dāng)給定值頻繁變動(dòng)時(shí)，傳統(tǒng)的PID控制的控制效果就會(huì)不是很理想，通常 會(huì)出現(xiàn)超調(diào)量過大、系統(tǒng)振蕩等情況。為此，我們設(shè)計(jì)出微分先行PID控制器來改善系統(tǒng)性能。這種形式的微分先行PID控制器只對(duì)輸出量y(t)進(jìn)行微分，而對(duì)特定值r(t)不作微分。在這種情況下，給定值的改變不會(huì) 導(dǎo)致輸出發(fā)生突變，而被調(diào)量的變化一般是比較緩慢的，這種輸出量先行 微分控制適合于給定值頻繁變化的場合，可以避免給定值變化時(shí)可能引起 的系統(tǒng)振蕩，很明顯地改善了系統(tǒng)的動(dòng)態(tài)特性。目前微分先行PID控制技術(shù)深受國內(nèi)外研究人員喜愛，發(fā)展趨勢良好。對(duì)于給定值頻繁變化的PID控制系統(tǒng)，微分先行PID控制器的應(yīng)用前景非

3、常明朗。研 究 內(nèi) 容、技 術(shù) 方 案研究內(nèi)容在給定值頻繁變化情況下，比較傳統(tǒng) PID控制器與微分PID控制器的控制 效果。擬米取的研究方法、技術(shù)路線、實(shí)驗(yàn)方案及可行性分析本次畢業(yè)設(shè)計(jì)主要的研究方法就是通過MATLAB建模和仿真。本文首先對(duì)微分先行PID控制方式進(jìn)行介紹。其次，根據(jù)事先選定的被控對(duì)象的傳 遞函數(shù)對(duì)被控系統(tǒng)加以分析，對(duì)控制參數(shù)加以整定。再次，在給定值反復(fù) 變化的情況下（如：方波，正弦波等），根據(jù)對(duì)傳統(tǒng)PID控制器的控制效果與微分先行PID控制器的控制效果進(jìn)行比較，研究出微分先行PID控制器在這些特殊情況下的優(yōu)勢。最后通過Matlab軟件進(jìn)行仿真，并對(duì)結(jié)果加以分析總結(jié)。3研究計(jì)劃及

4、預(yù)期成果2015.10.05 2015.10.172015.10.18 2015.12.112015.12.12- 2016.02.122016.02.13- 2016.03.132016.03.14- 2016.04.142016.04.15- 2016.05.01 論文選題，接受任務(wù)書 熟悉課題，填寫開題報(bào)告 搜集相關(guān)文獻(xiàn)材料 論文寫作，出初稿 論文修改，出二稿論文定稿研 究 進(jìn) 度 及 安 排特色或創(chuàng)新之處2016.05.07答辯預(yù)期的結(jié)果是微分先行PID控制器能有效改善系統(tǒng)的動(dòng)態(tài)性能，減少系統(tǒng) 振蕩。微分先行PID控制器的特點(diǎn)是僅僅對(duì)輸出量進(jìn)行微分而不對(duì)給定值進(jìn)行微 分。在這種情況下，

5、給定值的改變不會(huì)導(dǎo)致輸出發(fā)生突變，而被調(diào)量的變 化一般是比較緩慢的，這種輸出量先行微分控制適合于給定值頻繁變化的 場合，可以避免給定值變化時(shí)可能引起的系統(tǒng)振蕩，很明顯地改善了系統(tǒng) 的動(dòng)態(tài)特性。參考文獻(xiàn)、已具備的條件和尚需解決的問題1 吳勤勤，凌志浩等，控制儀表及裝置，化學(xué)工業(yè)出版社2007。2 方康玲，過程控制系統(tǒng)，武漢理工大學(xué)出版社,2002。3 周澤魁，控制儀表與計(jì)算機(jī)控制裝置，化學(xué)工業(yè)出版社，2002。4 王再英，過程控制系統(tǒng)與儀表，機(jī)械工業(yè)出版社，2006。5 向婉成，控制儀表及裝置，機(jī)械工業(yè)出版社，2003。6 姜學(xué)軍，劉新國，李曉靜等，計(jì)算機(jī)控制技術(shù)，清華大學(xué)出版社，2009。7

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