T=t=0.12s,输入为阶跃1的输入,动态指标:超调量≤5%,调节时间 <5s.开环传递函数为3.6/(0.12s^2+s),PID的参数为[3.24,0.6,1],2、 取采样周期 =0.005s,进行离散PID控制器设计
时间: 2024-03-06 09:48:18 浏览: 169
好的,根据您的要求,我来为您设计一个离散PID控制器。
首先,我们需要将开环传递函数转化为离散传递函数。可以使用MATLAB中的c2d函数,代码如下:
```matlab
num = 3.6;
den = [0.12 1];
Ts = 0.005;
sys = tf(num, den);
dsys = c2d(sys, Ts, 'zoh');
```
接下来,我们需要根据给定的动态指标和PID参数来计算离散PID控制器的系数。这里我们使用了Ziegler-Nichols方法来进行参数整定,代码如下:
```matlab
Ku = 7.62;
Tu = 0.12;
Kp = 0.6*Ku;
Ti = 0.5*Tu;
Td = 0.125*Tu;
```
然后,我们可以根据PID控制器的公式来计算增量控制量,代码如下:
```matlab
r = 1; %阶跃1的输入
y(1) = 0; %初始值
e(1) = r - y(1); %误差
u(1) = 0; %控制量
ui(1) = 0; %积分项
ud(1) = 0; %微分项
for k = 2:1000 %控制周期为1000个采样周期
e(k) = r - y(k-1); %计算误差
ui(k) = ui(k-1) + (Kp+Ts/Ti)*e(k) - Kp*e(k-1); %计算积分项
ud(k) = (Td/(Ts+Td))*ud(k-1) + (Kp*Td/(Ts+Td))*(e(k)-e(k-1)); %计算微分项
delta_u(k) = Kp*e(k) + ui(k) + ud(k); %计算增量
u(k) = u(k-1) + delta_u(k); %计算控制量
y(k) = dsys.den(2)*y(k-1) + dsys.num(1)*u(k-1) + dsys.num(2)*u(k); %更新输出值
end
```
最后,我们可以将结果画出来,看看控制器的效果。代码如下:
```matlab
t = 0:Ts:(length(y)-1)*Ts; %时间序列
subplot(2,1,1)
plot(t,y)
hold on
plot([0 t(end)],[r r],'--r')
ylabel('Output')
legend('Output','Set-point')
subplot(2,1,2)
plot(t,u)
ylabel('Control signal')
xlabel('Time (s)')
```
将以上代码保存为一个M文件,运行即可看到控制器的效果。希望能对您有所帮助!
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