Matlab中自适应调节器的程序设计及说明-自适应控制

资 源 简 介

Matlab中自适应调节器的程序设计及说明-自适应控制

详 情 说 明

在控制系统中，自适应调节器能够根据被控对象的变化自动调整参数，保持系统稳定运行。本文介绍如何使用Matlab实现继电式自整定PID调节器的程序设计。

整个实现过程分为几个关键步骤：首先需要进行对象和调节器的离散化处理。采用差分法将连续系统转换为离散系统，这种方法相比z变换更易于实现。离散化后的系统方程系数通过采样时间T计算得出。

接着通过继电器反馈获取系统特征参数。继电器会产生周期性对称方波输出，使系统产生等幅震荡。通过测量震荡波形，可以计算出临界增益Kc和临界周期Tc这两个关键参数。图中展示了典型的等幅震荡波形。

获得Kc和Tc后，采用Ziegler-Nichols方法整定PID参数。该方法的4:1衰减比公式为：比例系数Kp取1.7/Kc，积分时间Ti取0.5Tc，微分时间Td取0.13Tc。这些参数为系统提供了良好的初始整定值。

最后根据实际调节效果对PID参数进行微调。PID控制器的离散化处理同样采用差分方法，将连续PID方程转换为离散形式。调试完成后，系统能够实现稳定的控制效果，图中展示了参数整定后的响应曲线。

这种基于继电器反馈的自整定方法特别适用于复杂自适应控制系统的预整定，为PID控制器提供了可靠的参数初始值。通过实验可以深入理解Ziegler-Nichols方法的原理，掌握对象离散化的不同实现方式。