基于MATLAB GUI的Ziegler-Nichols PID参数整定仿真系统

摘要

PID控制器的设计是"自动控制原理"课程的重要内容,Ziegler-Nichols法是一种典型的PID控制参数整定方法.该方法中比例系数K、时间常数T、延迟时间τ的确定是关键,其值可通过开环单位阶跃响应曲线的拐点及切线分析获得,拐点及切线从图形直接观察分析不够准确、快速.通过Matlab GUI仿真,实现了参数K、T和τ的直接获取,拐点及切线的绘制,PID整定参数的计算及对应单位阶跃响应曲线的显示.该仿真系统操作方便、能够直观快速地获取参数、节省了大量的分析和计算时间.该仿真系统可用于"自动控制原理"课程教学和实验教学,有助于学生对Ziegler-Nichols法的理解,提高学生的分析和设计能力.