不完全微分PID控制器设计及仿真.doc

摘要：PID控制是指，将偏差的比例、积分、微分依照一定的组合对系统进行相应的控制的一种控制方式 。

PID自诞生至今已有近一百年的历史，它仍然是最具生命力，最古老的控制模式。由于其原理简单，技术成熟，易于理解，结构简单，性能参数设置方便等特点，它在冶金，化工，电力，轻工，机械控制等工业控制领域应用很普遍，已成为主要的工业控制技术。

典型PID控制中，引入的微分信号可以加快控制系统的响应速度，缩减调节时间，使控制系统的动态性能得到有效的改进。然而，微分信号也可能导致高频率信号的干扰，从而破坏原本稳定的控制系统，特别是在偏差发生突变时，尤其表现出微分项的不足之处。在典型PID控制中引入不完全微分算法，能够一定程度上弥补微分项的不足，改进控制系统的动态性能。本文利用MATLAB，实现不完全微分PID控制算法与典型PID控制算法的控制仿真。

关键词：PID控制；不完全微分算法；MATLAB仿真

目录

摘要

ABSTRACT

1 引言-1

2 PID控制器-2

2.1 PID控制器介绍-2

2.2 仿真软件介绍-5

2.3 PID控制性能评价-5

2.4 典型PID控制-8

2.4.1 模拟PID控制系统组成-8

2.4.2 模拟PID控制器的微分方程与传递函数-8

2.4.3 数字PID控制器-9

3 不完全微分PID控制-13

3.1 不完全微分PID控制算法-13

3.2 仿真对象介绍-15

3.3 仿真思路-17

3.4 程序流程图-18

3.5 MATLAB仿真与结果分析-19

3.5.1 仿真结果图-19

3.5.2 仿真结果分析-23

4 总结-26

致谢-27

参考文献-28

附录-29