PID控制器参数整定优化与MATLAB仿真实践

PID控制器参数整定是本篇论文的核心主题，作者孙辰（学号P60714004），安徽大学电气工程与自动化学院测控技术与仪器专业的一名本科毕业生，在2011年5月完成了这项关于PID控制器的研究。PID控制器，作为工业控制中的一种经典方法，因其结构简单、适应性强和稳定性高而被广泛应用，尽管面临新型控制算法的挑战，但它仍保持着重要的地位。 论文首先介绍了PID控制器的重要性，强调了参数整定在决定控制器性能中的关键作用。作者关注到随着计算机技术和人工智能技术的发展，出现了多种参数整定方法，如Ziegler-Nichols法（Z-N法）和Cohen-Coon法，这些方法旨在优化控制器的性能。 文章的主要内容围绕FOLPD模型近似展开，这是一种可能用于指导参数整定的模型。通过MATLAB/Simulink这一强大的仿真工具，作者对不同的参数整定方法进行了实践性分析。通过电机模型实例，作者比较了这些方法在动态响应和稳定裕度方面的表现，发现Ziegler-Nichols法整定的结果在某种程度上最为理想，但仍有改进空间。 然而，单纯依赖Z-N法并未完全满足控制需求，因此作者进一步对整定出的参数进行了微调，着重考虑了P、I、D参数各自的作用。通过这种精细化的调整，论文试图达到快速平稳的动态响应以及较高的稳定裕度，从而获得更佳的控制效果。关键词包括PID控制器、参数整定、FOLPD模型、仿真、动态响应和稳定裕度，这些都是研究过程中不可或缺的关键要素。 这篇毕业论文深入探讨了PID控制器参数整定的理论与实践，特别是在MATLAB/Simulink平台上的应用，对于理解PID控制器优化策略及其在实际控制系统中的效果具有参考价值。