不完全微分PID算法Matlab仿真程序_不完全微分pidmatlab程序

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不完全微分不完全微分PID算法算法Matlab仿真程序仿真程序

设一被控对象G（s）=50/(0.125s^2+7s),用增量式PID控制算法编写仿真程序（输入分别为单位阶跃、正弦信

号，采样时间为1ms，控制器输出限幅：[-5,5],仿真曲线包括系统输出及误差曲线，并加上注释、图例）。

%PID Controler with Partial differential

clear all;

close all;

ts=20;

sys=tf([1],[60,1],'inputdelay',80);

dsys=c2d(sys,ts,'zoh');

[num,den]=tfdata(dsys,'v');

u_1=0;u_2=0;u_3=0;u_4=0;u_5=0;

ud_1=0;

y_1=0;y_2=0;y_3=0;

error_1=0;

ei=0;

for k=1:1:100

time(k)=k*ts;

rin(k)=1.0;

%Linear model

yout(k)=-den(2)*y_1+num(2)*u_5;

error(k)=rin(k)-yout(k);

%PID Controller with partly differential

ei=ei+error(k)*ts;

kc=0.30;

ki=0.0055;

TD=140;

kd=kc*TD/ts;

Tf=180;

Q=tf([1],[Tf,1]); %Low Freq Signal Filter

M=2;

if M==1 %Using PID with Partial differential加在简单PID后的不完全微分

alfa=Tf/(ts+Tf);

u(k)=alfa*u_1+(1-alfa)*(kc*error(k)+kd*(error(k)-error_1)+ki*ei);

u_1=u(k);

elseif M==2 %Using PID with Partial differential只加在微分环节上的不完全微分

alfa=Tf/(ts+Tf);

ud(k)=kd*(1-alfa)*(error(k)-error_1)+alfa*ud_1;

u(k)=kc*error(k)+ud(k)+ki*ei;

ud_1=ud(k);

elseif M==3 %Using Simple PID 简单的PID微分

u(k)=kc*error(k)+kd*(error(k)-error_1)+ki*ei;

end

%Restricting the output of controller

if u(k)>=10

u(k)=10;

end

if u(k)<=-10

u(k)=-10;

end

u_5=u_4;u_4=u_3;u_3=u_2;u_2=u_1;u_1=u(k);

y_3=y_2;y_2=y_1;y_1=yout(k);

error_1=error(k);

end

figure(1);

plot(time,rin,'b',time,yout,'r');

xlabel('time(s)');ylabel('rin,yout');

figure(2);

plot(time,u,'r');

xlabel('time(s)');ylabel('u');

figure(3);

plot(time,rin-yout,'r');

xlabel('time(s)');ylabel('error');

figure(4);

bode(Q,'r');

dcgain(Q);

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