付冬梅主讲：先进PID控制与MATLAB仿真详解

先进PID控制及其MATLAB仿真是一门关于控制工程与控制理论的课程设计讲座，由自动化系的付冬梅主讲。该讲座深入探讨了PID控制的各个方面，包括其原理、应用以及在MATLAB环境下的仿真。 第1章主要讲解了数字PID控制的基础。PID控制器是一种经典的线性控制器，其工作原理是通过比例（P）、积分（I）和微分（D）三个环节协同作用来调整系统的输出。比例环节实时反应误差，积分环节消除静态偏差，微分环节则提前预测变化趋势，提高响应速度。在仿真部分，先介绍了基本的PID控制策略，涉及对二阶线性系统的控制，如选择正弦信号作为输入，设置不同的比例、积分和微分系数，如Kp=60, Ki=1, Kd=3，被控对象为传递函数Gs。 连续系统的基本PID仿真在Simulink环境中进行，包括模拟PID控制下的正弦响应，这有助于理解和分析控制效果。随后，讲座进一步扩展到数字PID控制，具体包括位置式PID控制算法、连续和离散系统的仿真、增量式PID控制、积分分离PID控制、抗积分饱和PID控制以及梯形补偿等高级控制策略。这些内容展示了PID控制的灵活性和适应性，以及在不同应用场景中的优化方法。 通过这些讲解和仿真，学生可以掌握如何设计、实现和优化PID控制器，将其应用于实际工业过程控制中，提升系统的稳定性和响应速度。MATLAB作为一种强大的工具，使得复杂控制理论的仿真变得直观易懂，是学习控制理论不可或缺的一部分。