一、初学者学习目的

1、利用Matlab/Simulink实现PID控制算法；

2、观察不同PID参数对控制性能的影响；

3、掌握PID参数整定的方法。

二、实践内容

1、以二阶系统

为被控对象，【K=（135）】，在阶跃输入信号的作用下，用simulink搭建PID控制系统，并绘制阶跃响应曲线，记录相应的PID参数；

2、在上题中，在matlab中用程序语句的方式实现题1中的PID控制算法（要求PID参数与题1一致，对比阶跃响应曲线），并分析系统的时域特性；

3、针对题1，用自定义函数的方式实现PID控制算法，主程序调用该函数实现PID控制，要求同2。

例如：function y=myPID(Kc, Ki, Kd, G)

Kc, Ki, Kd：分别为PID的比例，积分和微分系数

G：被控对象传递函数

三、结果以及分析

1.基于simulink

a)

当Kp=1;Ki=1;Kd=1;阶跃响应曲线

当Kp=10;Ki=1;Kd=1;阶跃响应曲线

Kp=1;Ki=10;Kd=1;阶跃响应曲线

2.程序代码

Kp=1; %比例
Ki=1; %积分
Kd=1; %微分
s=tf('s');
Gc=(Kd*s^2+Kp*s+Ki)/s; %PID控制器
%G=zpk([],[-1 -1 -2],1);
G=135/(s^2+(sqrt(135))*s);
step(feedback(Gc*G,1)) %阶跃响应

a) 阶跃响应曲线

3.函数程序代码

function myPID(Kp,Ki,Kd,G)
 s=tf('s');
Gc=(Kd*s^2+Kp*s+Ki)/s;
step(feedback(Gc*G,1))
end

主程序调用代码

num=135;
den=[1 sqrt(135) 0];
G=tf(num,den)
Kp=input('请输入一个整数：'); %输入比例
Ki=input('请输入一个整数：'); %输入积分
Kd=input('请输入一个整数：'); %输入微分
myPID(Kp,Ki,Kd,G) %调用函数

注意函数名字和文件名一致

得到的阶跃响应