系统仿真综合实验指导书(cekong2010)(8)

控制系统仿真实验指导

实验三 PID控制器的设计

实验目的

研究PID控制器对系统的影响；

实验原理

1．模拟PID控制器

典型的PID控制结构如图2所示。

`

图2 典型PID控制结构 PID调节器的数学描述为

1

u(t) Kp[e(t)

Ti

t

e( )d Td

de(t)

] dt

2 数字PID控制器

在计算机PID控制中，连续PID控制算法不能直接使用，需要采用离散化方法，通常使用数字PID控制器。以一系列采样时刻点kT（T为采样周期）代表连续时间t，以矩形法数值积分近似代替积分，以一阶后向差分近似代替微分，即：

t kT

kkt

e(jT) T e(j) 0e( )d T j 0j 0

de(t)e(kT) e((k 1)T)e(k) e(k 1)

TT dt

离散PID表达式：

1ke(k) e(k 1)

u(k) Kp[e(k) e(j)T Td]

Tij 0T

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