先进控制实验报告文档格式.docx
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〔三〕实验程序:
clearall;
closeall;
ts=0.001;
%采样时间
sys=tf(5.235e005,[1,87.35,1.047e004,0]);
%定义括号里有几个数就有几阶连续系统
dsys=c2d(sys,ts,'
z'
);
%连续到离散
[num,den]=tfdata(dsys,'
v'
%分子分母取值把上边系数存DATA里
Kp=0.45;
Ki=0.00001;
Kd=0.001;
U_1=0;
U_2=0;
U_3=0;
Y_1=0;
Y_2=0;
Y_3=0;
e_1=0;
e_2=0;
A=Kp+Ki+Kd;
B=-Kp-2*Kd;
C=Kd;
fork=1:
1:
1500%k=1以1为增量增到1500
rin(k)=1;
%信号
time(k)=k*ts;
yout(k)=-den
(2)*Y_1-den(3)*Y_2-den(4)*Y_3+num
(2)*U_1+num(3)*U_2+num(4)*U_3;
error(k)=rin(k)-yout(k);
u(k)=A*error(k)+B*e_1+C*e_2;
u(k)=U_1+u(k);
U_3=U_2;
U_2=U_1;
U_1=u(k);
Y_3=Y_2;
Y_2=Y_1;
Y_1=yout(k);
e_2=e_1;
e_1=error(k);
end
figure
(1);
%画图开图框
plot(time,rin,'
b'
time,yout,'
r'
%是颜色time是变量横坐标time和rin长度要一样
*label('
time(s)'
),ylabel('
rin,yout'
(四)实验结果:
(五)实验总结:
经过这次实验,我不但复习了Matlab的根底知识并且学会了通过编写M文件来实现常规及增量式PID控制器的设计,针对不同的控制对象选择设定不同的控制参数,来完成控制目标,使得控制系统到达理想的超调,稳态误差等。
同时经过教师的讲解,我不仅复习了PID控制三个参数的意义还了解了增量式PID的原理与建模与推导过程,并通过Matlab实现了此类PID控制,绘制了增量式PID的阶跃响应曲线,得知了此类PID的优缺点。
与书本上的知识相对应使得我对PID控制的认知更加深刻。
实验二、模糊控制实验
1、掌握模糊控制根本原理并编程实现。
2、理解模糊PID控制根本原理并编程实现。
1、模糊控制编程实验。
2、模糊PID控制编程实验。
a=newfis('
fuzz_ljk'
f1=1.0;
a=addvar(a,'
input'
'
e'
[-3*f1,3*f1]);
a=addmf(a,'
1,'
NB'
zmf'
[-3*f1,-1*f1]);
NM,'
trimf'
[-3*f1,-2*f1,0]);
NS,'
[-3*f1,-1*f1,1*f1]);
Z,'
[-2*f1,0,2*f1]);
PS,'
[-1*f1,1*f1,3*f1]);
PM,'
[0,2*f1,3*f1]);
PB,'
smf'
[1*f1,3*f1]);
f2=1.0;
ec'
[-3*f2,3*f2]);
2,'
[-3*f2,-1*f2]);
[-3*f2,-2*f2,0]);
[-3*f2,-1*f2,1*f2]);
[-2*f2,0,2*f2]);
[-1*f2,1*f2,3*f2]);
[0,2*f2,3*f2]);
[1*f2,3*f2]);
f3=0.1;
output'
kp'
f4=0.02
ki'
f5=1
kd'
3,'
rulelist=[1171511;
1271311;
1362111;
1462111;
1553111;
1644211;
1744511;
2171511;
2271311;
2362111;
2453211;
2553211;
2644311;
2734411;
3161411;
3262311;
3363211;
3453211;
3544311;
3635311;
3735411;
4162411;
4262311;
4353311;
4444311;
4535311;
4626311;
4726411;
5152411;
5253411;
5344411;
5435411;
5535411;
5626411;
5727411;
6154711;
6244511;
6335511;
6425511;
6526511;
6627511;
6717711;
7144711;
7244611;
7325611;
7426611;
7526511;
7617511;
7717711];
a=addrule(a,rulelist);
a1=setfis(a,'
DefuzzMethod'
centroid'
ts=0.001;
Kp=0.50;
Ki=0.001;
Kd=0.0001;
U_2=0;
ec_1=0;
pid=[0,0,0];
kp0=0.3;
ki0=0.06;
kd0=3;
2000%k=1以1为增量增到1500
pid=evalfis([e_1ec_1],a);
kp=kp0+pid
(1);
ki=ki0+pid
(2);
kd=kd0+pid(3);
rin(k)=1*sign(sin(1*2*pi*k*ts));
error(k)=
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