声明

这篇文章目前仅对电机调速有效，暂时不知道对调整姿态这样的pid是否可以有同样的效果。如果是SISO，我的感觉是可以的，可以尝试方波信号而不是简单的阶跃。

采集数据

给电机提供一个单位阶跃输入（固定一个模拟量或是pwm占空比，本文用的是arduino的analogWrite(100)），单片机定时采集电机转速（单位时间编码器脉冲）并通过串口输出，PC端用串口通讯工具采集。

导入数据

截取恰当的部分，导入数据到MATLAB，作为输出向量（output）

再定义输入向量：

input = 100 * ones(63,1);

系统辨识

安装System Identification工具箱，Import data一栏选择Time domain data，自行填好相关参数，然后点击import

operation一栏选择Transfer Function Models，poles、zero的个数随缘选择，基本上都差不多，然后点击estimate，就会出预测的结果

系统辨识完毕后双击右边的“tf1”可以得到结果如图

为了验证系统辨识是否准确，可以给估计出来的传递函数一个阶跃输入，看输出是否和采集到的差不多。值得注意的是，MATLAB中离散系统传递函数的通式是如下所示的，和上图结果的格式略有差别，需要自行变换。

执行下面代码，得到下图结果，发现参数比较合理。

num = [0.07286, 0, 0];
den = [1, -1.277, 0.0065, 0.3002];f = tf(num, den, 0.05);plot(t, output/100)
hold on
step(f)

整定pid参数

接下来利用PID Tuner工具箱整定参数。执行以下代码，自行选择CONTROLLER，我选择了PID，然后拖动滑块得到较为理想的（没有完美的）响应曲线形状，这个就是你需要的PID参数：

pidTuner(f)

写在后面

有人会问采集的是转速、或者说一个和转速正相关的量，调节的是输出的模拟量大小，是不是有问题、不能直接相减？

不是的，控制系统需要大概经过：1、输入量，2、控制器，3、执行器，4、被控对象，5、输出量这些部分。我采集的数据，即阶跃信号下的输出，是3-5的过程，输入和输出不是同一个单位，不能直接相减。而当我经过PID控制器（增加2控制器这个环节），我设定的值，也就是我的输入，发生了量纲、数值上的转换，再成为执行器的输出，这时候的输入量和输出量已经是同一个量纲了，可以直接相减。

利用matlab工具箱的pid参数科学整定方法相关推荐

【文章转载】使用常见Matlab工具箱调节pid参数（飞机垂直速度控制系统设计）
申明:这是一篇转载文章,本人害怕原链接失效,故转载,没有商用,作者也可也私我删除. 使用常见Matlab工具箱调节pid参数小白的第一篇知乎文章,如果有不准确的地方,请各位大神多多指教. 前几天完成 ...
PID控制通俗解释与PID参数的整定方法--以温控系统为例
PID是比例.积分.微分的简称,PID控制的难点不是编程,而是控制器的参数整定.参数整定的关键是正确地理解各参数的物理意义,PID控制的原理可以用人对炉温的手动控制来理解.阅读本文不需要高深的数学知识 ...
matlab负荷分配程序,利用MATLAB工具箱进行机组负荷优化分配
火电厂利用负荷优化分配算法,在全厂机组组合方式一定的情况下,根据各运行机组的煤耗特性,合理分配机组所带负荷,可以使全厂总的煤耗量最小[1],从国内外调度经验可知,热效率可提高1%~2.5%.优化算法代 ...
继电反馈法自整定_用STM32F407玩控制—继电反馈法PID参数自动整定
继电反馈法PID参数自动整定原理如图1所示和图2所示(参见Astrom <Adaptive Control>),也有文献称为极限环法PID参数自动整定,图1中当系统整定开关切在T位置时,由 ...
信捷plc的pid控制_基于信捷plc的pid参数自整定的温度控制
苏卫峰摘要:本文介绍了一种基于临界振荡法的PID自整定方法,通过整定可得到较佳的PID参数.采用信捷XC系列本体的PID控制,采用开关量输出,利用PT100传感器采集到温度,通过信捷模拟量温度混合模 ...
谱估计matlab,利用MATLAB工具箱比较三种谱估计算法
总第175期2009年第1期舰船电子工程 Ship Electr onic Engineering V o l.29No.1 96 利用MATLAB工具箱比较三种谱估计算法* 盖明明1)郗海龙2)姜 ...
实验二利用MATLAB工具箱对混杂噪声的音频信号进行滤波
实验二利用MATLAB工具箱对混杂噪声的音频信号进行滤波一.小提琴音频的加噪去噪处理要求:选择子作业1中的音频信号,自行给定滤波器的系统函数,分别采用时域线性卷积和差分方程两种方法对音频信号进行滤 ...
matlab 提取极值,利用matlab 进行极值统计的一个例子——gev 方法.pdf
利用matlab 进行极值统计的一个例子--gev 方法利用 Matlab 进行极值统计的一个例子--GEV 方法科研菜鸟 /u/sanshiphy 数据和例子均来自于 S. Coles, An ...
利用Matlab工具箱求解线性规划
实验目的:利用matlab求解整数线性规划,掌握相关函数的调用格式和参数的具体含义. 实验内容:把优化问题转化为能识别的矩阵运算, 调用提供的优化函数, 编写相应的M文件,并执行相应的程序. 实验原理 ...

利用matlab工具箱的pid参数科学整定方法

声明