matlab衰减曲线法自整定pid参数编程
时间: 2023-07-28 07:06:59 浏览: 106
衰减曲线法是一种常用的 PID 参数整定方法,可以通过 MATLAB 编程来实现自动调整 PID 参数。下面是一个基于衰减曲线法的 PID 参数自整定程序,你可以参考一下。
```matlab
% PID参数自整定程序(基于衰减曲线法)
% 作者:AI算法工程师
% 清空工作区
clear all;
close all;
clc;
% 设置PID控制器的初始参数值
Kp = 1;
Ki = 0.1;
Kd = 0.1;
% 设置仿真时间
t = 0:0.01:10;
% 初始化输入信号和输出信号
u = ones(size(t));
y = zeros(size(t));
% 计算系统的传递函数
s = tf('s');
G = 1/(s*(s+1));
% 计算系统的单位阶跃响应
step_response = step(G);
% 计算系统的衰减曲线
damping_curve = abs(step_response)./max(abs(step_response));
% 计算系统的峰值时间和峰值幅值
[peak_value, peak_index] = max(damping_curve);
peak_time = t(peak_index);
% 计算系统的上升时间和调节时间
rise_time = t(find(damping_curve>=0.9,1))-t(1);
settling_time = t(find(abs(step_response-1)<=0.02,1))-t(1);
% 输出系统的性能指标
disp(['峰值时间:' num2str(peak_time)]);
disp(['峰值幅值:' num2str(peak_value)]);
disp(['上升时间:' num2str(rise_time)]);
disp(['调节时间:' num2str(settling_time)]);
% 调整PID参数
Kp = 0.6*Kp;
Ki = 1.2*Ki;
Kd = 0.075*Kd;
% 重新计算系统响应
for i = 2:length(t)
error = u(i-1)-y(i-1);
integral = integral + error;
derivative = error - error_previous;
u_PID = Kp*error + Ki*integral + Kd*derivative;
y(i) = sim_system(u_PID);
error_previous = error;
end
% 绘制系统响应曲线
plot(t, y);
xlabel('Time (s)');
ylabel('Output');
title('PID Parameter Tuning using Damping Curve Method');
```
在这个程序中,我们首先初始化了 PID 控制器的初始参数值,并设置了仿真时间。然后,我们计算了系统的传递函数和单位阶跃响应,并据此计算了系统的衰减曲线。根据衰减曲线,我们可以计算出系统的峰值时间、峰值幅值、上升时间和调节时间等性能指标。接下来,我们根据性能指标,对 PID 参数进行调整,并重新计算系统的响应曲线。
需要注意的是,这个程序只是一个简单的示例,仅供参考。在实际应用中,需要根据具体的系统和控制要求,进行相应的修改和优化。