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1、微型计算机控制技术实验报告学号:10050341X01姓名：孙静第五章控制系统计算机辅助设计5.1PID控制器的设计实验一【例5-1】W 百击 io | - 1-U J I - 1- 1 丄二1 _nunt= 1 ;2 一 den=conv( 1 1 2 1);3 一GK=tf (num,den);4 -Kp=l;5 -sys=f eedback (Kp*GKj lj-1);6 - st ep (sysj ? b:?);14 - ?t estKli=4?)7 - hold on8 - gt est (? Kp= 1?)9 - pause10 -Kp=4;11 - sys=f eedback (
2、Kp*GKj lj-1);12 - st ep (sysj ? k-?);13 - hold on15 -pause16 -Kp=10;17 - sys=feedback (Kp*GKj lj-1);18 -st ep (sysj，g一，);19 -hold on20 -gt estKp=10?)21 -pause22 -Kp=50;23 -sys=f eedback (Kp*GKj1-1);24 - st ep (sysj r-?);25 -gt entKp=50?)26 -比例控制性能分析)27 - Klabel 时间秒)28 - ylabel f 值)实验二【例5-2】4h目 r-=1j
3、 目回l+F=l丄目-1.0+1.1fitnum=l ;den=conv(1 1, 1 2);i - GK=tf (num, den);.-Kp=l；i - for Ki=0. 2:0. 6:2. 2Gc=tf (Kpj Ki, 1 0); sys=feedback(Gc*GKj h-1); st ep (sys);hold onendtitle 积分控制性能分析） Klabel（J时间秒厂） ylabel （?幅值）axis （0 60 0 1.6）实验三【例5-3】123456789101112131415161718192021nuni= 1; den=conv(1 1 3 1 2);G
4、K=tf(num, den);Kp=l ；forKd=0. 2:1. 5:3. 2Gc=tf(Kd*Kpj Kpj 1); sys=f eedback (Gc*GKj 1-1); step(sys);hold onendaxis(0 20 0 1)gt estKd=0. 2? ) j gt eKtKd=l. 7, )3 gt eKtKd=3. 2, )3 pauseKd=10;Gc=tf(Kd*Kp, Kpj 1);sys=feedback(Gc+GK, lj-1);step(sys);微分控制性能分析)Klabel(?时间(秒)ylabel幅值)gridgt eKtKd=10?)实验四【例5
5、-4】1 -Kp=8.8;2Ti=3;3Td=0. 75;4s=tfCs);5Gc=Kp*(l+s/Ti+Td*s);6nunilj deni =pade (1,4);7Gl=tf (numlj deni);8num2=0. 5;9den2=conv(3 1 1 1)10G2=tf (numZ den2);11Gk=Gc*G2*Gl12sys=feedback(Gk 1);13step(sys);14单位阶越响应)15Klabel (?时间)16ylabelf 响应)17grid实验五【例5-5】1.1 -num=25;2den= 1 7 25;3Gk=tf (nunij den);4st e
6、p(Gk)5titled 环阶跃响应曲线6Klabel（?时间（秒厂）7ylabel响应)8grid2、1 -K=1;2 一 T=0. 45;3 一 tao=0. 05 ;4 nujTL=25;5 一 den=1 7 25;6 一 G=tf (klujtlj den);7 - s=tf (/ s?);8 - PKp=T/ (K*tao);9 - Gkl=PKp*G;10 一sys1=f e e db ack(Gk11一1);11 一 figure(2)12 一 st ep (syslj ? k:?)13 - gt ext (? P?)14 pause15 hold on16 - PIKp=0.
7、 9*T/ (K*tao);17 一 PITi=3*tao;18 一 Gc2=PIKd*(1+1/ (PITi*s):19 -Gk2=Gc2*G:20 一sjs2=f eedback (Gk2j 1一1);21 -st ep (sys2j? b-)22 一：is(0 2 0 2：i23 -gt est (? PI?)24 一pause25 -PIDKp=l. 2*T/ (K*tao);26 一PIDTi=2*tao;27 -PIDTd=0. 5*tao;28 -Gc3=PIKp*(1+1/(PITi*s)+PIDTd*s);29 -Gk3=Gc：3：+：G;30 -sjs3=f 已已dback
8、 (Gk3j 1一1);31 -Et 已p (sjzsSj ? r-?)32 -title(?Ps Pls PID控制单位阶跃响应33 -slabel (?时间)34 -ylabel (；幅值)35 一grid36 -gt est (? PID?)1K=l；2T=0.45;3tao=0. 05;4nLLmO= 1 ;5den0=0. 45 1:6tao=0. 05:7nuinlj denl=pade (t ao3 4)8num二 c onv (numOj num 1);9den=conv(denOj deni);10G=tf(num, den);11s=tf (JsJ);12PKp=T/(K*
9、tao):13Gkl=PKp*G;14sysl=f eedback (Gkl, 1,T)15figure(2)16step (syslj ? k:?)17gtest ( P?)18pause3、24 -sys2=f eedback (Gk2j1-1);25 -step (sys2j ? b)26 一axis(O 202)27 -gt eKt (? PI?)28 -pause29 -PIDKp=l. 2*T/(K*tao);30 -PIDTi=2*tao;31 -PIDTd=0. 5*tao;32 -Gc3=PIKp*(1+1/(PITi*s)+PIDTd*s);33 -Gk3=Gc3*G;34
10、 -sys3=f eedback (Gk3jlj_l)；35 -step (sys3j ? r-?)36 - title (?Ps FIs PID控制单位阶跃响应)37 -slabel(/ 时间)38 -ylabel幅值)39 一grid40 一gt ext (? PID?)实验六【例5-6】1K=l；2T=15;19PITi=3*tao;3tao=5;20Gc2=PIKp*(l+l/(PITi*s);4nuni0=l ;21Gk2=Gc2*G;5den0= 15 1:22sys2=f eedback (Gk2j 1,T);6nunilj deni =pade (t ao, 3);23step
11、 (sys2j b一 )1nujn= c onv fnimD, num 1);24gtest C PI?)8den=conv(denOj deni);25pausegG=tf (nunij den);26PIDKp=l. 2*T/ (K*tao);10s=tf (JsJ);27PIDTi=2*tao;11PKp=T/(K*tao);28PIDTd=O. 5*tao;12Gkl=PKp*G;29Gc3=PIKp*(l+l/(PITi*s)+PIDTd*s);13sysl=f eedback (Gkl 1,T);30Gk3=Gc3*G;14step (syslj，止：)31sys3=f eedba
12、ck (Gk3j 1,T);15gtestp?)32step (sys3j ? r-?)16pause33title fP, PI, FD)控制单位阶砥响应)17hold on34xlabel (?时间)1I T T.p|-|-| . rp ,r ,r T,1.35vl sl-|pl L ? rtlM l百J !7Ki d + pv+ (7 P Tfin J实验七【例5-7】1-2-3-4一5-6-7-8-9一10-11-12-13-14一nuiTL= 10;己已n=c：Qnv(1 0j conv(0 U1 1 D. 025 1); G=tf (nujUj d已n);Gitlj Fitlj Wcgj Wcp=iTLargirL(G);Tc=2*pi/Wcp;PKp=U 5
