利用Matlab实现PID控制仿真
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https://www.cnblogs.com/kui-sdu/p/9048534.html
%PID Controller
clear, clc, close all; ts=0.001; %采样时间=0.001s
sys=tf(5.235e005,[1,87.35,1.047e004,0]); %建立被控对象传递函数
dsys=c2d(sys,ts,'z'); %把传递函数离散化
[num,den]=tfdata(dsys,'v'); % 离散化后提取分子、分母 u_1=0.0;u_2=0.0;u_3=0.0; %输入向量 的初始状态
y_1=0.0;y_2=0.0;y_3=0.0; %输出的初始状态
x=[0,0,0]'; %PID的3个参数Kp Ki Kd组成的数组
error_1=0; %初始误差
S=input('请选择输入信号的形式:1 阶跃信号 2 方波信号 3 正弦信号\n');
for k=1:1:500
time(k)=k*ts; % 仿真时间500ms
if S==1
kp=1.50;ki=0.01;kd=0.01;
yd(k)=1; % 指令为阶跃信号
elseif S==2
kp=0.50;ki=0.001;kd=0.001;
yd(k)=sign(sin(2*2*pi*k*ts)); % 指令为方波信号
elseif S==3
kp=1.5;ki=1.0;kd=0.01; % 指令为正弦信号
yd(k)=0.5*sin(2*2*pi*k*ts);
end u(k)=kp*x(1)+kd*x(2)+ki*x(3); % PID控制器
% 限制控制器的输出
if u(k)>=10
u(k)=10;
end
if u(k)<=-10
u(k)=-10;
end
% 近似线性模型
y(k)=-den(2)*y_1-den(3)*y_2-den(4)*y_3+num(2)*u_1+num(3)*u_2+num(4)*u_3; error(k)=yd(k)-y(k); % 返回pid参数
u_3=u_2;u_2=u_1;u_1=u(k);
y_3=y_2;y_2=y_1;y_1=y(k); x(1)=error(k); % 计算 P
x(2)=(error(k)-error_1)/ts; % 计算 D
x(3)=x(3)+error(k)*ts; % 计算 I error_1=error(k);
end
figure(1);
set(0,'defaultfigurecolor','w') % 设置图像背景为白色
plot(time,yd,'r',time,y,'b','linewidth',2);
xlabel('time(s)');ylabel('信号输出');
legend('理想信号','追踪信号');
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