Ziegler-Nichols参数整定控制器步骤与方法

Ziegler-Nichols参数整定控制器步骤与方法：

对于控制系统的一个开环传递函数：

试采用Z-N整定公式计算系统的P、PI、PID控制器的参数，绘制整定后的系统单位阶跃响应。

建立如下图所示的Simulink模型。

开环

最小二乘法的曲线拟合：（只对前30秒求出直线方程）

选定相应的时间序列找到相应的值记录需要拟合的点

时间序列：xout'0

Columns 1 through 9

0 0.6000 1.2000 1.8000 2.4000 3.0000 3.6000 4.2000 4.8000

Columns 10 through 18

5.4000

6.0000 6.6000

7.2000 7.8000

8.4000

9.0000 9.6000 10.2000

Columns 19 through 26

10.8000 11.4000 12.0000 12.6000 13.2000 13.8000 14.4000 15.0000

输出序列：yout'

Columns 1 through 9

0 0 0 0 0 0.4200 1.4416 2.6924 3.9721

Columns 10 through 18

5.1850

6.2904

7.2759

8.1434 8.9010

9.5594 10.1300 10.6236 11.0501

Columns 19 through 26

11.4182 11.7359 12.0100 12.2465 12.4504 12.6262 12.7778 12.9086

线性拟合：

cftool工具箱得出一个合适的直线，画出S曲线得到：

最后编写m文件，得到L=2.2，T=9.8-2.2=7，K=13.727

% %分别用单纯的比例控制、比例积分、比例积分微分控制

L=2.2;T=7;K=13.727

KP=T/(K*L)%纯比例控制

%simulink_P仿真开始

yP=y.data;

save yP

%PI控制

KPi=0.9*KP%积分的比例系数

TI=L/0.3;Ki=1/TI

%simulink_PI控制仿真开始

yPI=y.data;

save yPI

%传统PID控制

KPid=1.2*KP

TI_d=2.2*L;Ki_d=1/TI_d

tou=0.5*L

yPID=y.data;

save yPID

% % 画出三种控制方式的最终图形

load yP;load yPI;load yPID;

plot(tout, yP,'-','linewidth',2) ,hold on

plot(tout, yPI,'r--','linewidth',2 ),hold on;

plot(tout, yPID,'g.-','linewidth',2 ),hold off;

legend('比例控制','比例积分控制','比例-积分-微分控制')

（注：文档可能无法思考全面，请浏览后下载，供参考。可复制、编制，期待你的好评与关注）