PID介绍以及电机的MATLAB仿真示例.pptx
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PID介绍以及电机的MATLAB仿真示例.pptx
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PID的简单介绍1、PID的概念2、闭环电机模型的simulink仿真3、数字PID程序示例-bymasterPID的概念-按偏差的比例、积分、微分进行控制的调节器任何闭环控制系统的首要任务是要快(快速)、准(准确)、稳(稳定)的响应命令。
例如对于NXT马达来说:
快就是快速的在程序需要它转动的时候转动,而不是慢悠悠的等上一段时间才转动;准确就是指马达应该以指定的速度去转动,不应该过快或者过慢;稳定就是在转动的时候,不论是在爬斜坡还是走平地都应该保持在同样的速度。
对于PID调整的主要工作就是如何实现这一任务。
P-比例控制系统的响应快速性,快速作用于输出,就象赛跑运动员在听到发令枪枪声后要尽可能快的起跑;I-积分控制系统的准确性,就象网球手需要跑动的速度越快越好,但是如果跑得太快又会刹不住车,积分控制就是让输出迅速响应的同时能尽快的回落到要求的值;D-微分控制系统的稳定性,具有超前控制作用闭环电机模型的similink仿真P=1,I=0,D=0P=3,I=0,D=0P=6,I=0,D=0比例环节的效果比例环节的效果加快了输出响应,减小了稳态误差,但是增大了超调量。
P=3,I=1,D=0可见,积分环节的加入消除了系统的稳态误差P=3,I=1,D=0P=3,I=8,D=0P=3,I=50,D=0通过对比易见,随着I的增大,系统达到稳定所需的时间变短,但超调量略有增大P=3,I=8,D=0.5P=3,I=8,D=1P=3,I=8,D=2微分环节的加入可以加快动态过程的响应,但增大了超调量,微分对干扰也有很大的放大作用,过大的微分会使系统震荡加剧。
程序示例
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