数字PID控制实验

1.标准PID控制算法

一．实验目的：

1. 2. 3. 4.

了解和掌握连续控制系统的PID控制的原理。 了解和掌握被控对象数学模型的建立。

了解和掌握数字PID调节器控制参数的工程整定方法。

观察和分析在标准PID控制系统中，P.I.D参数对系统性能的影响。

二．实验内容及步骤：

本实验采用二个惯性环节串接组成实验被控对象，T1=0.2S，T2=0.5S Ko=2。 G0(s)121K0eS 0.5S10.2S1T0S1先运行LABACT程序，选择界面的“工具”菜单选中“双迹示波器”（Alt+W）项，弹出

双迹示波器的界面，点击开始，用虚拟示波器观察系统输入信号。实验截图如下：

2 积分分离PID控制算法 一．实验目的

1．了解和掌握PID控制系统中的积分饱和现象的产生原因及消除的方法。 2．观察和分析采用积分分离PID控制后，控制性能改善的程度及原因。 3．观察和分析在积分分离PID控制系统中，积分分离法的分离阀值Eo对输出波形的影响

二．实验内容及步骤：

在PID控制算法系统中，引进积分分离法，既保持了积分的作用，又减小了超调量，使得控制性能有了较大的改善。

当偏差值E(k)比较大时，即E(k)>E0时，PID控制算法系统中，取消积分控制，采用PD控制；当偏差值E(k)比较小时，即E(k)E0时，采用PID控制，算法可表示为：

0,E(k)E0KiKi，E(k)E0KiKpT Ti

积分分离阀值Eo，其数值范围为0~4.9V。

积分分离PID控制算法系统构成如图4-5-12所示（与标准PID控制实验构成相同）。 分别观察标准PID控制与积分分离PID控制输出，分析控制性能改善的程度及原因。 实验步骤：同标准PID控制实验。

标准PID控制：设置Kp=1，Ti=0.36，Td=0.055，设置积分分离阀值Eo=5V的。

积分分离PID控制：设置Kp=1，Ti=0.36，Td=0.055，设置积分分离阀值Eo=2V。 实验截图如下

三．实验心得：

通过本次实验，学会了连续控制系统的PID控制原理，及其饱和现象产生的原因

及其消除方法。在实验过程中，由于实验箱有问题无法成功加载程序，后和实验其他组的实验箱完成了实验。