1、內容簡介

略
481-可以交流、咨詢、答疑

2、內容說明

PID控制器是一種基于“過去”，“現在”和“未來”信息估計的簡單算法。

常規PID控制系統原理框圖如圖2-1所示，系統主要由PID控制器和被控對象組成。作為一種線性控制器，它根據設定值?rm(t)和實際輸出值yout(t)構成控制偏差e(t)， 將偏差按比例、積分和微分通過線性組合構成控制量u(t)，對被控對象進行控制。對連續時間類型，PID控制方程的標準形式為：

????????????????????(2-1)

圖2-1?PID控制器系統原理框圖

式中：e(t) = rm(t) - yout(t)，Kp為比例系數，TI為積分時間常數，TD為微分時間常數。

離散PID控制的形式為 ：

?????????????????????????????????（2-2）

式中：u(k)為第k次采樣時控制器的輸出；k為采樣序號，k=0，1，2…；e(k)為第k次采樣時的偏差值；T為采樣周期；e(k-1)為第(k-1)次采樣時的偏差值。

離散PID控制算法有如下3類:位置算法、增量算法和速度算法。增量算法為相鄰量詞采樣時刻所計算的位置之差，即

?????????????????（2-3）

式中：,;

從系統的穩定性、響應速度、超調量和穩態精度等各方面來考慮，、、的作

用如下：

比例系數的作用是加快系統的響應速度，提高系統的調度。越大，系統的響應速度越快，系統的調節精度越高，但易產生超調，甚至會導致系統不穩定。取值過小，則會降低系統的調節精度，使響應速度緩慢，從而延長調節時間，使系統靜態、動態特性變壞。

??積分作用系數的作用是消除系統的穩態誤差。越大，系統的靜態誤差消除越快，但過大，在響應過程的初期會產生積分飽和現象，從而引起響應過程的較大超調。若過小，將使系統靜態誤差難以消除，從而影響系統的調節精度。

??微分作用系數的作用是改善系統的動態特性，其作用主要是在響應過程中抑制偏差向任何方向的變化，對偏差變化進行提前預報。但過大，會使響應過程提前制動，從而延長調節時間，而且會降低系統的抗干擾能力。

3、仿真分析

clc,clear,close all load('ysw.mat') % 原始數據 figure,plot(ysw(:,1),ysw(:,2),'*','linewidth',2) hold on axis([-50,350,-50,550]) x_pos = ysw(:,1)'; y_pos = ysw(:,2)';N = length(y_pos); x_ini = x_pos(1); y_ini = y_pos(1); x_real = [];x_real(1) = x_ini; y_real = [];y_real(1) = y_ini; error_x = zeros(1,N); error_y = zeros(1,N); for i = 2:Nx_ini = x_real(end);y_ini = y_real(end);[x_real1,y_real1,error_x1,error_y1] = calculate(x_pos(i),y_pos(i), x_ini, y_ini);error_x(i) = error_x1;error_y(i) = error_y1;x_real = [x_real x_real1];y_real = [y_real y_real1]; endtime = 1:N; figure,plot(x_pos,y_pos,'r',x_real,y_real,'*b','linewidth',2); xlabel('x');ylabel('y'); grid on;axis([-50,350,-50,550]) legend('實際位置','位置跟蹤'); figure;plot(time,error_x,'r',time,error_y,'b','linewidth',2); xlabel('time(s)');ylabel('error'); grid on title('X，Y跟蹤誤差')

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4、參考論文

略
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總結

以上是生活随笔為你收集整理的matlab小车运动轨迹增量式PID控制的全部內容，希望文章能夠幫你解決所遇到的問題。

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