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实验三荣--pid-控制器参数对系统性能的影响
AP1004405---邓文星
实验三 PID 控制器参数对系统性能的影响
在SIMULINK动态仿真环境中，分别利用Continuous和Math Operations器件库中的元件，建立下图闭环PID模拟控制仿真系统，分别验证PID算式中
（一）比例系数 KP 对系统性能的影响；
（二）积分时间常数 TI 对系统性能的影响；
（三）微分时间常数 TD 对系统性能的影响。
闭环PID模拟控制仿真系统仿真原理图
（一）比例系数 KP 对系统性能的影响
对动态特性的影响
Kp=10；
输入波形：
输出波形：
静态误差波形：
Kp=100；偏大
输入波形：
输出波形
静态误差波形：
Kp=500；太大
输入波形：
输出波形：
静态误差波形：
比例系数加 KP 大，使系统的动作灵敏，速度加快。
KP 偏大，则振荡次数增加，调节时间加长。
KP 太大，系统会趋于不稳定。
KP 太小，又会使系统动作缓慢。
对稳态误差的影响
Kp=5；
稳态误差图形
Kp=100稳态误差波形
加大比例系数 KP ，在系统稳定的情况下，可以减少稳态误差ess，提高控制精度。
但加大 KP 只是能够减少稳态误差 ess ，不能完全消除稳态误差ess 。
（二）积分时间常数 TI 对系统性能的影响
对动态特性的影响
Kp=20；
Ti=0.5时
输入波形：
输出波形：
静态误差波形：
T i=1时
输入波形：
输出波形：
静态误差波形：
TI=200时
输出波形：
没有积分波形图：
TI 太小时，系统将不稳定。
TI 偏小，则系统振荡次数较多。
TI 太大时，对系统性能的影响减少。
当 TI 合适时，过渡过程的特性则比较理想。
对稳态误差的影响
稳态误差波形图
T I=4；
I=200时
积分控制能消除系统的稳态误差 ess ，提高控制系统的控制精度。
但若 TI 太大时，积分作用太弱，以至不能减少稳态误差ess 。
（三）微分时间常数 TD 对系统性能的影响
微分控制可以改善动态特性，如超调量减少，调节时间缩短，允许加大比例控制，使稳态误差减少，控制精度提高。
Kp=100；Ti=10；
当Td=0.5时；
输入波形：
输出波形：
静态误差波形：
当T d=0.01时
输入波形：
输出波形：
静态误差波形：
当Td=0.1时；
输入波形：
输出波形：
静态误差波形：
TD 偏大时，无超调量，调节时间较长。
TD 偏小时，超调量也较大，调节时间也较长。
当 TD 合适时，可以得到比较满意的过渡过程。、、
PID模拟系统全程图
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