matlab中对一个函数使用试凑法设计PID控制系统的 控制参数,使得系统的动态特性参数超调量 ≤10% ,稳态时间 ≤2s(稳态误差为2%)。
时间: 2024-02-11 21:04:15 浏览: 109
试凑法是一种基于经验的 PID 控制器设计方法,常用于对动态特性较为复杂的系统进行控制器设计。以下是一个使用试凑法设计 PID 控制器的示例代码,以满足超调量 ≤ 10%,稳态时间 ≤ 2s(稳态误差为 2%)的性能要求:
```
% 定义系统传递函数
num = [1];
den = [1 3 2];
G = tf(num, den);
% 试凑法设计 PID 控制器参数
Kp = 0.5;
Ti = 1.2;
Td = 0.3;
C = pid(Kp, Ti, Td);
% 将控制器与系统传递函数连接,形成闭环系统
sys_cl = feedback(C * G, 1);
% 设计稳态误差为 2% 的积分环节
C = pid(Kp, Ti, Td, 1/s);
% 将新的控制器与系统传递函数连接,形成闭环系统
sys_cl = feedback(C * G, 1);
% 绘制系统阶跃响应曲线
t = 0:0.01:10;
y = step(sys_cl, t);
plot(t, y);
% 设计稳态误差为 2% 的积分环节
C = pid(Kp, Ti, Td, 1/s);
C = C / (1 + C * G);
% 将新的控制器与系统传递函数连接,形成闭环系统
sys_cl = feedback(C * G, 1);
% 绘制系统阶跃响应曲线
hold on;
y = step(sys_cl, t);
plot(t, y);
legend('PID控制器', '带积分环节的PID控制器');
```
在这段代码中,我们首先定义了一个系统传递函数 G,然后使用试凑法设计 PID 控制器参数,得到了一个初始的控制器 C。接着,将控制器 C 与系统传递函数 G 连接,形成闭环系统,并绘制了系统的阶跃响应曲线。
然后,根据稳态误差为 2% 的要求,对 PID 控制器进行调整,加入了一个积分环节,得到了一个新的控制器 C,将其与系统传递函数 G 连接,形成闭环系统。最后,再次绘制了系统的阶跃响应曲线,并与不带积分环节的 PID 控制器的阶跃响应曲线进行比较。
希望这段代码对您有所帮助。如果还有问题,请随时提问。
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