PID仿真（含Simulink仿真图，文末附实验报告免费下载）

本文主要解决的是利用Matlab中的Simulink工具对PID进行仿真，用一张图对PID的概念简单做一下介绍，有兴趣的朋友可以自行了解。

PID分别指偏差的比例（P）、积分（I）、微分（D）,是一种应用广泛的自动控制器。

1. 实验目的

1.掌握仿真系统参数设置及子系统封装技术
2.分析PID调节器各参数对系统性能的影响

2. 实验步骤

2.1 搭建仿真图

(1) 建立新的simulink模块编辑界面，画出如图1所示的模块图。

对应的增益参数分别设为P和I，左击选中全部框图，右键选择“creat subsystem”，将模块建立为如图2所示封装。
点击图2中间的框图“Subsystem”，在右击的菜单中选择”Mask Subsystem“,出现下图。直接输入disp(‘PI调节器’)，给待封装的子系统命名。

(2)选择”Parameters“进行参数设置，点击按钮添加参数，此参数必须与上文设置的参数对应，否则无效，如下图所示。
(3)点击OK，完成子系统的封装。双击PI调节器模块，出现参数设定对话框如下，可以进行参数调节。

(4)从 continue 模块集中拉出 Derivative、 Integrator以及从 Math Operations 模块集中拉出Gain模块，设计PID调节器，对PID 调节器进行封装;
建立 Simulink原理图如下︰

双击PID调节器模块，调整调节器的各参数。

2.2 调整参数

2.2.1 P调节

将PID调节器的积分增益和微分增益改为0，使其具有比例调节功能，对系统进行纯比例调节。调整比例增益(P=0.5，2，5)，观察示波器响应曲线的变化如下。

2.2.2 PD调节

调节器的功能改为比例微分调节，调整参数(P=2，D=0.1，0.5，2，5)，观察示波器响应曲线的变化如下。

2.2.3 PI调节

将调节器的功能改为比例积分调节，调整参数(P=2，I=0.1，0.5，1，1.5，2)，观察系统的响应曲线如下。

2.2.4 PID调节

将调节器的功能改为比例积分微分调节，调整参数(P=2，I=0.5，D=0.2，1，3，20)，观察系统的响应曲线如下。

调整参数(P=2，D=0.5，I=0.1，0.5，0，3)，观察系统的响应曲线如下。

3.结论

分析各参数对系统性能的影响：
一、比例环节
即时成比例的反映控制系统的偏差信号，偏差一旦产生，控制器立即产生控制作用，以减少偏差。通常随着值的加大，闭环系统的超调量加大，系统响应速度加快，但是当增加到一定程度，系统会变得不稳定。
二、积分环节主要用于消除静差，提高系统的无差度。积分作用的强弱取决于积分常数，积分常数越大，积分作用越弱，反之越强。通常在不变的情况下，积分常数越大．即积分作用越弱，闭环系统的超调量越小，系统的响应速度变慢。
三、微分控制可以减小超调量，克服振荡，使系统的稳定性提高，同时加快系统的动态响应速度，减小调整时间，从而改善系统的动态性能。

结语

原工程等修改一下再上传到CSDN下载，上传的CSDN下载资源都是免费，希望大家多多支持，觉得写的不错的，对您有帮助的可以点个赞哦~
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