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PID控制技术及其整定方法研究

本文ID：LWGSW64776

论文字数:16629

价格:128元

论文编号:ZD1512 论文字数:16629，附外文翻译，答辩PPT，任务书点击下载

PID控制技术及其整定方法研究

摘要

PID控制是最早发展起来的控制策略之一，是迄今为止最通用的控制方法，大多数反馈回路用该方法或其较小的变形来控制。PID控制器以其结构简单，对模型误差具有鲁棒性及易于操作等优点，仍被广泛应用于冶金、化工、电力和机械等工业过程控制中。

而实际工业生产过程往往具有非线性、不确定性，难以建立精确的数学模型，应用常规的PID控制器难以达到理想的控制效果；在实际生产过程中，由于受到参数整定方法烦杂的困扰，常规PID控制器参数往往整定不良、性能欠佳，对运行环境的适应性较差。针对上述问题，长期以来，人们一直在寻求PID控制器参数的自整定技术，以适应复杂的工况和高指标的控制要求。

本论文深入研究了PID控制理论并分析了PID控制器的控制机理，在此基础上综述和分析了现有的几种常规 PID 参数整定方法。按照简单、高效、直观的参数整定原则，分析 PID 控制器的参数自整定算法，给出了公式推导，并选取模型用Matlab软件做了仿真对比实验。临界比例度法简便而易掌握；衰减曲线法较为准确可靠并且安全；反应曲线法比较麻烦，且测试的准确性也难以保证。

关键字：PID控制器，PID控制器参数整定方法，Matlab

ABSTRACT

...

KEY WORDS：PID controller，PID controller tuning methods，Matlab

摘要III

ABSTRACTIV

第一章绪论7

1.1 PID控制系统组成及分类7

1.1.1 PID组成7

1.1.2 PID分类8

1.2 PID控制的历史8

1.3 PID控制系统简介9

1.4 本文主要内容10

第二章 PID控制系统原理11

2.1 PID原理11

2.2 PID控制器参数对控制性能的影响11

2.2.1 比例作用对控制性能的影响11

2.2.2 积分作用对控制性能的影响12

2.2.3 微分作用对控制性能的影响12

2.3 数字PID控制器13

2.3.1 位置式PID控制算法13

2.3.2 增量式PID控制算法14

2.4 PID小结15

第三章仿真软件Matlab/ Simulink17

3.1 Matlab软件介绍17

3.2 Matlab软件特点17

3.3 Simulink功能模块介绍18

3.3.1 连续模块库(Continuous)19

3.3.2 离散模块库(Discrete)20

3.3.3 函数与表格模块库(Function & Table)20

3.3.4 数学模块库(Math)21

3.3.5 非线性模块(Nonlinear)22

3.3.6 信号与系统模块库(signals &Systems)23

3.3.7 信号输出模块(Sinks)23

3.3.8 信号源模块库(Sources)24

3.4 软件小结24

第四章 PID参数调节26

4.1 临界比例度法26

4.2 衰减曲线经验公式法30

4.3 反应曲线法33

4.4 参数调节小结39

4.4.1 PID参数调节经验39

4.4.2 PID主要调节方法39

第五章结论41

5.1 控制参数整定方法的评价41

5.2 基本内容41

参考文献42

致　谢43

毕业设计小结45

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