控制系统仿真之PID校正1-系统固有属性（四）

一、PID校正概述

PID校正是比例(Proportional)积分（Integral）微分（Derivative）校正的简称，是历史最悠久，生命力最强的控制方式。

其主要优点有：

①原理简单、使用方便

②适应性强，可广泛应用于各种工业过程控制领域

③鲁棒性强，控制品质对被控对象特性的变化不敏感。

PID校正的传递函数：

Kp是比例系数，能迅速的反应误差，从而减小误差，但不能消除稳态误差；

Ki是积分增益系数，用于消除稳态误差；

Kd是积分增益系数，用于增强系统的稳定性，减少调节时间。

PID控制是应用最广泛的控制器方案，常用的形式有P、PI、PID。

二、控制对象及需求

摩托车距离控制系统

其中，R(s)为需求距离，Y(s)为实际距离，通过传感器反馈距离信息，摩托车内部发动机等的固有传递函数为

控制目标：

• 较快的上升时间和调节时间；
• 较小的调节两；
• 稳态误差为零。

三、利用Matlab Simulink对固有开环系统进行单位阶跃仿真

1、启动Simulink

2、搭建模型

进入库浏览器，找到相应的模块并拖进去，输入采用单位阶跃，输出采用示波器，修改传递函数如下。

3、查看结果

点击运行，然后点击SCOPE，可以查看系统的输出响应。

通过曲线可得系统的上升时间（10%-90%）为0.884s，调节时间1.5s。系统在幅值为1的阶跃响应输入下，稳态误差值为0.05，为系统传递函数分母常数项20的倒数。为大幅降低系统的稳态误差，首先考虑采用P校正。