典型时延系统的PID控制器优化设计文献综述

文献综述

一、课题研究背景及研究意义此次所选的课题为基于MATLAB的PID控制器设计。

PID控制是迄今为止最通用的控制方法，大多数反馈回路用该方法或其较小的变形来控制。

PID控制器(亦称调节器)及其改进型，因此成为工业过程控制中最为常见的控制器(至今在全世界过程控制中的84%仍是纯PID调节器，若改进型包含在内则超过90%)【1】。

首先, 通过定义一个包含系统输出超调量、上升时间和稳态误差指标项的适应度函数,并根据实际控制系统的性能要求, 对各指标项进行适当加权。

之后, 采用遗传算法对 PID 参数进行多目标寻优, 实现了 PID 参数的自动整定。

该方法根据 PID 控制系统的输出性能指标来对 PID控制器参数进行调整, 算法的实现不依赖于被控对象, 具有广泛的实用性在PID控制器的设计中,参数定是最为重要的，随着计算机技术的迅速发展，对PID参数的整定大多借助于一些先进的软件，例如目前得到广泛应用的MATLAB 仿真系统。

本设计就是借助此软件，主要遗传算法来研究PID控制器的设计方法，设计一个应用于实际问题中的PID控制器并通过MATLAE中的虚拟示波器观察系统完善后在阶跃信号下的输出波形。

任何闭环的控制系统都有它固有的特性，可以有很多种数学形式来描述它，如微分方程、传递函数、状态空间方程等【2】。

但这样的系统如果不做任何的系统改造很难达到最佳的控制效果，比如快速性稳定性准确性等。