文档介绍：75314实验一:专家PID控制
题目:
一专家系统的传递函数为
G(s)=
采用专家系统PID控制,输入信号为阶跃信号,取采样时间为1ms,用MATLAB仿真模拟此模型。
专家PID控制过程分析:
专家控制的实质是基于受控对象和控制规律的各种知识,并以智能的方式利用这些知识来设计控制器。利用专家经验来设计PID参数便构成了专家PID控制。
(1)首先通过传递函数离散取样,采样时间间隔为1ms。
(2)然后取PID初始值:kp=; ki=; kd=;
(3)二阶系统阶跃过程分析如下,取阶跃信号:
令e(k)表示离散化的当前采样时刻的误差值,e(k-1)、e(k-2)、分别表示前一个和前两个采样时刻的误差值,则有
根据误差及其变化,可设计专家PID控制器,该控制器可分为5种情况设计:
Ⅰ:时,实施开环控制。
Ⅱ:当时由控制器实施较强控制作用,其输出可以为
当时控制器实施一般的控制作用,其输出为
Ⅲ:当时,控制器输出不变。
Ⅳ:当时,实施较强控制作用,
当时,实施较小控制作用,
Ⅴ:当时,此时加入积分,减小稳态误差。
式中,—————误差e的第k个极值;
—-分别为第k次和第k-1次控制器输出;
=2——————增益放大系数,;
=—————增益抑制系数,;
——设定的误差界限,,
,,,;
=—————任意小正实数。
(4)最后写出线性模型及当前采样时刻的误差值:
(5)循环以上(3)—(4)步,循环次数为1000次。
(6)画出专家PID控制阶跃响应曲线图(a)和误差响应曲线(b)。
3、实验程序:
%Expert PID Controller
clear all;
close all;
ts=;
sys=tf(,[1,,,0]); % 在此处添加自己的专递函数
dsys=c2d(sys,ts,'z');
[num,den]=tfdata(dsys,'v');
u_1=;u_2=;u_3=;
y_1=;y_2=;y_3=;
x=[0,0,0];
x2_1=0;
kp=; % 在此处修改Kp,Ki,Kd的初始值
ki=;
kd=;
k1=2;
k2=;
e=;
M2=;
error_1=0;
for k=1:1000;
time(k)=k*ts;
rin(k)=; % input is jieyue signal
u(k)=kp*x(1)+kd*x(2)+kd*x(3); % The forllowing is the rule of expert control
if abs(x(1))> %Unclosed control
u(k)=;
elseif abs(x(1))>
u(k)=;
elseif abs(x(1))>
u(k)=;
elseif abs(x(1))>
u(k)=;
end
if (x(1)*