P,PI D控制系统仿真设计的例子
源代码在线查看: p、pi、pid control files.m
%P、PI、PID三种控制策略
G=tf(10,[1 10 35 50 24]); %系统传递函数
[Kc,pp,wg,wp]=margin(G);Tc=2*pi/wg; %计算系统开环增益和剪切频率
[Gc1,Kp1]=ziegler(1,[Kc,Tc,10]);Gc1 %调用自定义ziegler函数,P控制
[Gc2,Kp2,Ti2]=ziegler(2,[Kc,Tc,10]);Gc2 %PI控制
[Gc3,Kp3,Ti3,Td3]=ziegler(3,[Kc,Tc,10]);Gc3 %PID控制
G_c1=feedback(G*Gc1,1);step(G_c1);hold on % P控制,阶跃响应曲线
G_c2=feedback(G*Gc2,1);step(G_c2); %PI控制,阶跃响应曲线
G_c3=feedback(G*Gc3,1);step(G_c3);
% 其中ziegler( )函数如下:
function [Gc,Kp,Ti,Td,H]=ziegler(key,vars)
Ti=[ ]; Td=[ ]; H=[ ];
if length(vars)==4,
K=vars(1); L=vars(2);
T=vars(3); N=vars(4); a=K*L/T;
if key==1, Kp=1/a; %P控制器
elseif key==2, Kp=0.9/a; Ti=3.33*L; %PI控制器
elseif key==3 %PID控制器
Kp=1.2/a; Ti=2*L; Td=L/2;
end
elseif length(vars)==3,
K=vars(1); Tc=vars(2); N=vars(3);
if key==1, Kp=0.5*K;
elseif key==2, Kp=0.4*K; Ti=0.8*Tc;
elseif key==3
Kp=0.6*K; Ti=0.5*Tc; Td=0.12*Tc;
end
elseif length(vars)==5,
K=vars(1); Tc=vars(2);
rb=vars(3); pb=pi*vars(4)/180;
N=vars(5); Kp=K*rb*cos(pb);
if key==2,
Ti=-Tc/(2*pi*tan(pb));
elseif key==3
Ti=Tc*(1+sin(pb))/(pi*cos(pb));
Td=Ti/4;
end
end
switch key
case 1, Gc=Kp;
case 2, Gc=tf(Kp*[Ti,1],[Ti,0]);
case 3
nn=[Kp*Ti*Td*(N+1)/N, Kp*(Ti+Td/N), Kp];
dd=Ti*[Td/N,1,0]; Gc=tf(nn,dd);
end