pid控制的matlab仿真程序

下面是一个简单的PID控制的MATLAB仿真程序，其中的控制器参数可以根据需要进行修改。

% PID控制的MATLAB仿真程序
% 设定控制器参数
Kp = 1;
Ki = 0.5;
Kd = 0.2;

% 设定仿真时间和采样时间
T = 10;
Ts = 0.1;
t = 0:Ts:T;

% 设定被控对象的传递函数
sys = tf([1],[1 2 1]);

% 设定参考信号
r = ones(size(t));

% 初始化变量
e = zeros(size(t));
de = zeros(size(t));
ie = zeros(size(t));
u = zeros(size(t));
y = zeros(size(t));

% 开始仿真
for k = 2:length(t)
    % 计算误差及其积分和微分
    e(k) = r(k) - y(k-1);
    de(k) = (e(k) - e(k-1))/Ts;
    ie(k) = ie(k-1) + e(k)*Ts;
    
    % 计算控制量
    u(k) = Kp*e(k) + Ki*ie(k) + Kd*de(k);
    
    % 限制控制量在[-1,1]之间
    u(k) = max(min(u(k),1),-1);
    
    % 更新被控对象的输出
    y(k) = lsim(sys,u(k),t(k-1:k));
end

% 绘制图形
subplot(2,1,1)
plot(t,r,'k--',t,y,'b');
xlabel('Time(s)');
ylabel('Output');
title('PID Control');
legend('Reference','Output');

subplot(2,1,2)
plot(t,u,'r');
xlabel('Time(s)');
ylabel('Control Signal');

在仿真程序中，首先设定了PID控制器的参数Kp、Ki和Kd，以及仿真时间T和采样时间Ts。然后，定义被控对象的传递函数sys和参考信号r。接着，初始化误差e、误差积分ie、误差微分de、控制量u和被控对象的输出y。在仿真的主循环中，计算误差及其积分和微分，并根据PID控制器的计算公式计算控制量u。然后，限制控制量在[-1,1]之间，并更新被控对象的输出y。最后，绘制出参考信号和被控对象输出的图形，以及控制信号的图形。