matlab的pid调节器使用规范解析

　　目前工业自动化水平已成为衡量各行各业现代化水平的一个重要标志。同时，控制理论的发展也经历了古典控制理论、现代控制理论和智能控制理论三个阶段。智能控制的典型实例是模糊全自动洗衣机等。自动控制系统可分为开环控制系统和闭环控制系统。一个控制系统包括控制器﹑传感器、变送器、执行机构、输入输出接口。控制器的输出经过输出接口、执行机构，加到被控系统上；控制系统的被控量，经过传感器，变送器，通过输入接口送到控制器。

　　不同的控制系统，其传感器、变送器、执行机构是不一样的。比如压力控制系统要采用压力传感器。电加热控制系统的传感器是温度传感器。目前，PID控制及其控制器或智能PID控制器（仪表）已经很多，产品已在工程实际中得到了广泛的应用，有各种各样的PID控制器产品，各大公司均开发了具有PID参数自整定功能的智能调节器（intelligent regulator），其中PID控制器参数的自动调整是通过智能化调整或自校正、自适应算法来实现。有利用PID控制实现的压力、温度、流量、液位控制器，能实现PID控制功能的可编程控制器（PLC），还有可实现PID控制的PC系统等等。可编程控制器（PLC）是利用其闭环控制模块来实现PID控制，而可编程控制器（PLC）可以直接与ControlNet相连，如Rockwell的 PLC-5等。还有可以实现PID控制功能的控制器，如Rockwell 的Logix产品系列，它可以直接与ControlNet相连，利用网络来实现其远程控制功能。

　　在较新版本的MATLAB中有应用程序，下有诸多的调节器，用起来灰常的方便，本文简单介绍一下2014a版本中的PID调节器：

　　首先说一下PID调节器的调节可以用下图来说明：

　　

　　在已知被控对象传函的情况下，对单位负反馈中的PID进行调节，使得单位阶跃响应达到最佳。

　

　　点击Plant下的Import输入被调节对象的传函，传函是从matlab 工作区中选的，可以传入多个一起调节；

　　Type可以用来改变PID的类型（P/I/PI/PD/PID/PDF/PIDF）；

　　Domain可以选择是时域调节还是频域调节，时域调节是调节response time（响应时间）和transient behavior（暂态特性），频域调节是调节bandwidth（带宽）和phase margin（相角裕度）。点击《和》图标可以加快或者减慢调节；

　　show parameter可以看控制器的参数（窗口的最下端也有）和曲线的特性（超调量，稳定性等等）；

　　Export选中想要获得的PID参数，可以输出到工作区中；

　　点击曲线上的点可以显示该点的横纵坐标。

　　使用matlab2014a做PID参数调节图文叙述：

　　打开matlab，在主工具栏找到应用程序一栏，打开PID调节器选项

　　

　　输入模型

　　在输入模型栏，点击export输入需要调节的模型。

　　

　　选择控制的类型

　　选择具体的控制类型，如P、PI、PID、PIDF等，根据需求选择即可

　　

　　选择作用域

　　选择在时域范围还是频域范围内调节

　

　　调节

　　根据具体系统的性能进行调节，同时可以再图像中看出调节时变化的趋势。

　　

　　查看结果

　　如果调节好了，想看具体的参数。直接选择show parameter选项即可。同时也可以看到相应的性能。