过程控制实验报告讲解Word格式.docx

1、mp,tf=max（y）; %返回峰值及峰值时间cs=length（t）; %获得稳态时间yss=y（cs）; %获得稳态值sigma=100*（mp-yss）/yss; % 计算超调量tp=t（tf）; %计算峰值时间%计算调节时间i=cs+1;n=0;while n=0, i=i-1;if i=1 n=1;elseif y（i）1.05*yss %判断响应值是否大于稳态值 %的1.05倍n=1;endt1=t（i）;j=cs+1; j=j-1; if j=1 elseif y（i）0.95*yss %判断响应值是否小于稳态值的0.95倍 endt2=t（j）; If t2t2, ts=t1

2、; elseif t2tp, if t20.8 %如果 u（k）=0.45; elseif abs（x（1）0.40 u（k）=0.40;0.20 u（k）=0.12;0.01 u（k）=0.10; if （x（1）*x（2）0）|（x（2）=0） % The rule 2=M2 u（k）=u_1+k1*kp*x（1）; u（k）=u_1+0.4*kp*x（1）; if（x（1）*x（2）0）|（x（1）=0） u（k）=u（k）; if （x（1）*x（2）0）&（x（2）*x2_10）M2 u（k）=u_1+k1*kp*error_1; u（k）=u_1+k2*kp*error_1; if

3、 abs（x（1）=10 % Restricting the output of controller u（k）=10; if u（k）=-10 u（k）=-10; % Linear modelyout（k）=-den（2）*y_1-den（3）*y_2-den（4）*y_3+num（1）*u（k）+num（2）*u_1+num（3）*u_2+num（4）*u_3; error（k）=rin（k）-yout（k）; % -return of PID paramters- u_3=u_2;u_2=u_1;u_1=u（k）; y_3=y_2;y_2=y_1;y_1=yout（k）; x（1）=er

4、ror（k）; % calculating P x2_1=x（2）; x（2）=（error（k）-error_1）/ts;% calculating D x（3）=x（3）+error（k）*ts; % calculating I error_1=error（k）; %绘制图1plot（time,rin,b,time,yout,r %输出蓝色曲线稳态值 红色为响应曲线xlabel（time（s） %x轴为时间轴ylabel（rin,yout %y轴为响应值figure（2）; %绘制图2plot（time,rin-yout, %输出稳态误差红色曲线error %y轴为稳态误差参数调节过程及实

5、验结果：Kp=0.8 ki=0 kd=0专家PID控制阶跃响应曲线图：误差响应曲线图：Kp=0.3 ki=0 kd=0Kp=0.1 ki=0 kd=0Kp=0.1 ki=0.04 kd=0Kp=0.1 ki=0.04 kd=0.9Kp=0.1 ki=0.04 kd=0.5Kp=0.1 ki=0.02 kd=0.014. 实验结论：比例系数 ：作用在于加快系统的响应速度，提高系统调节精度。当系统一旦出现了偏差，比例调节立即产生调节作用以减少误差。 越大，系统响应越快，但将产生超调和振荡甚至导致系统不稳定，因此 的值不能取得过大；但如果 取值过小，过小会降低调节精度，是系统响应速度缓慢，从而延长调节时间，使系统静、动态特性变坏。积分系数 ：作用在于消除系统的稳态误差，提高无差度。 越大积分速度越快，系统静差消除越快，但 过大在响应过程初期会产生积分饱和现象，从而引起响应过程出现较大超调，使动态性能变差； 过小则会使积分作用变弱，使系统的静差难以消除，过渡时间加长，不能尽快达到稳定状态，影响系统的调节精度和动态特性。微分系数 ：作用在于改善系统的动态特性，反映系统偏差信号的变化率并预见偏差变化的趋势，能产生超前的控制作用，使系统的超调降低，增加系统稳定性。但 不能过大，过大则会使响应过程提前制动和延长系统调节时间，而且还会使系统的抗干扰性变差。