%PID Controller
clear all;
close all;
ts=1;
sys=tf(5,[1,1,0])%構建時間函數
dsys=c2d(sys,ts,'zoh')%離散化
[z,p,k]=zpkdata(dsys);
Gz=zpk(z,p,k,ts,'variable','z^-1')
syms z;
z=tf('z');
Phiez=(z^-1)*(1+0.7125*z^-1)*(-1.3+0.825*z^-1);
Phiz=1-Phiez;%得到Φ(z)
Dz=Phiz/(Gz*Phiez);%得到數字控制器的脈衝傳遞函數
zpk(Dz)
[num,den]=tfdata(Dz,'v');%該離散模型的分子分母多項式係數.
%%########輸入初始化#######
u_1=0.0;u_2=0.0;u_3=0.0;
y_1=0.0;y_2=0.0;y_3=0.0;
x=[0,0,0]';
error_1=0;
ts=1;
%%##########開始模擬######
for k=1:30
time(k)=k*ts;
S=4;%%輸入型號形式
%############階躍########
if S==1
kp=2.5;ki=kp*T/10;kd=kp*0.03/T;
rin(k)=1; %Step Signal
%############方波########
elseif S==2
kp=30;ki=2;kd=2;
rin(k)=sign(sin(2*2*pi*k*ts)); %Square Wave Signal
%############正弦##########
elseif S==3
kp=50;ki=kp*T/20;kd=kp*0.15/T; %Sine Signal
rin(k)=0.5*sin(2*2*pi*k*ts);
elseif S==4
kp=0.7;ki=1.2;kd=0.1;
rin(k)=k; %斜坡信號
elseif S==5
kp=0.50;ki=8;kd=1;
rin(k)=0.5*k*k; %拋物線信號
end
%##########計算輸出##########
u(k)=kp*x(1)+kd*x(2)+ki*x(3);
%PID Controller
%Restricting the output of controller
%###########線性模型##########
yout(k)=-den(2)*y_1-den(3)*y_2+num(2)*u_2+num(3)*u_3;
%yout(k)=-den(1)*y_1-den(2)*y_2-den(3)*y_3+num(1)*u_1+num(2)*u_2+num(3)*u_3;
error(k)=rin(k)-yout(k);
%###########返回值########
u_3=u_2;u_2=u_1;u_1=u(k);
y_3=y_2;y_2=y_1;y_1=yout(k);
%############計算pid###########
x(1)=error(k); %Calculating P
x(2)=(error(k)-error_1)/ts; %Calculating D
x(3)=x(3)+error(k)*ts; %Calculating I
error_1=error(k);
end
figure(1);
plot(time,rin,'r',time-2.7,yout,'k');
xlabel('time(s)'),ylabel('rin,yout');
% axis[0,30,0,30];
% axis[0,30,0,30];
因爲做計算機控製作業,發現沒啥資料,就發一下參考一波。
要是3,4,5班學弟學妹就更有意思了。