3積分分離PID控制

1、一、題目：用離散積分分離PID控制傳遞函數(shù)為G(s)的被控對(duì)象：G (s)二exp(-80)/(60s+l)二、原理：在普通的PID控制中，引入積分環(huán)節(jié)的目的是為了消除靜差提高控制精度。 但在過(guò)程的啟動(dòng)、結(jié)束或者大幅度增減設(shè)定值時(shí)，在短時(shí)間內(nèi)系統(tǒng)的輸出有很 大的偏差，造成PID運(yùn)算的積分積累，導(dǎo)致控制量超過(guò)執(zhí)行機(jī)構(gòu)允許的醉倒動(dòng) 作范圍對(duì)應(yīng)的極限控制量，引起系統(tǒng)的較大超調(diào)，甚至引起系統(tǒng)的震蕩，在生 產(chǎn)過(guò)程中是不允許的。積分分離控制的基本思路是，當(dāng)被控量與設(shè)定值的偏差較大時(shí)，取消或減 小積分作用，以免由于積分作用降低系統(tǒng)的穩(wěn)定性，超調(diào)量增大；當(dāng)被控量接 近給定值或偏差較小時(shí)，引入積分作用，消除靜差

2、，提高系統(tǒng)的控制精度。積分分離即在不同的偏差范圍取得不同的積分系數(shù)：齊(k的絕對(duì)值大于 時(shí)用PD號(hào)空制，不但使系統(tǒng)較快相應(yīng)，而且能夠避免超 調(diào)過(guò)大。當(dāng)s(k的絕對(duì)值小乎時(shí)用PID控制，保證控制精度離散積分分離控制算法表達(dá)式：U (n) = K s(n) + p * s(n) + Ids(n)-s(n-1) opTTI j=T為采樣時(shí)間0為積分系數(shù)三、程序清單%Integration Separation PID Controllerclear all;close all;ts=20;%Delay plant sys=tf(l,60,l,inputdelay,80);%構(gòu)造 exp(80), i

3、nputdelay 不能少 dsys=c2d(sys,ts,zoh);num,den=tfdata(dsys,v); u_1=0;u_2=0;u_3=0;u_4=0;u_5=0;y_1=0;y_2=0;y_3=0；error_1=0;ei=0;for k=1:1:200time(k)=k*ts;rin(k)=40;kp=0.80;ki=0.005;kd=3.0;%Delay plant yout(k)=-den(2)*y_1+num(2)*u_5;%I separationerror(k)=rin(k)-yout(k);M=2;訐 M=1%Using integration separatio

4、n訐 abs(error(k)=30&abs(error(k)v=40beta=0.3;else if abs(error(k)=20&abs(error(k)=10&abs(error(k)=110% 限制PID輸出值u(k)=110;end訐 u(k)=-110u(k)=-110;endu_5=u_4;u_4=u_3;u_3=u_2;u_2=u_1;u_1=u(k); y_3=y_2;y_2=y_1;y_1=yout(k);error_1=error(k);endfigure(l); plot(time,rin,b,time,yout,r); xlabel(time(s);ylabel(rin,yout);figure(2);plot(time,u,r); xlabel(time(s);ylabel(u);當(dāng)M=2時(shí)即不加積分作用的效果為:當(dāng)M=1時(shí)即加積分作用的效果為:當(dāng)M=1時(shí)即加積分作用的效果為:由上圖得到，加上積分分離后控制輸出效果得到明顯的改善四、結(jié)語(yǔ)：這里