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控制建模matlab练习06：比例积分控制-②PI控制器

news 2025/8/4 11:35:58

此练习主要是比例积分控制，包括三部分：
①系统建模；
②PI控制器；
③PI控制器的应用；
以下是，第②部分：PI控制器。

一、控制系统描述

R(s)：参考值，输入；
E(s)：误差；
C(s)：控制器；下面公式代表是一个PI；
U(s)：控制量；
1/(s+1)：系统本身的传递函数；
X(s)：输出；
比例积分控制

clc;clear;close all;
%% 定义G(s)，也就是系统的传递函数
G_s = tf([1], [1,1]);
%% 定义比例积分微分控制
kp = 0;
ki = 1; 
kd = 0;
C_s = pid(kp, ki, kd); %% 仿真
sys = feedback (C_s*G_s, 1);%开环部分C_s*G_s，单位反馈1。
step(sys);%通过单位阶跃响应，可以分析系统的收敛速度、稳定性等。
hold on;

二、运行结果及分析

这里因为是使用单位阶跃响应step(sys);
所以，单位阶跃响应的输入参考值就是1；

1、当Kp=1，Ki=0，Kd=0；
（最后稳定在0.5，距离1还有比较大的稳态误差）
Kp=1
2、当Kp=5，Ki=0，Kd=0；
（比例项增大，最后稳定在0.8多，稳态误差还是存在）
Kp=5
3、Kp=0，Ki=1，Kd=0；
（当只有积分项的时候，可以消除稳态误差达到1，但是出现振荡）
（因为，积分将原来的一阶系统变成二阶系统了）
Ki=1
学习来源：《控制之美》[卷1]，王天威