Matlab高斯分布输入的PID控制

Posted 2020-07-10 Mnster_Lu

一、matlab的高斯分布随机数组

s=1:1:500;
in = 0.1*randn(1,500)+1;
plot(s,in,\'*\');

hist(in,20);

 

 

二、PID控制

 网上源码：

clear all;
close all;



ts=0.001;
sys=tf(5.235e005,[1,87.35,1.047e004,0]);%建立传递函数
dsys=c2d(sys,ts,\'z\');%将连续的时间模型转换成离散的时间模型，采样时间是ts=0.001
[num,den]=tfdata(dsys,\'v\');%获得离散后的分子分母

u_1=0.0;u_2=0.0;u_3=0.0;
y_1=0.0;y_2=0.0;y_3=0.0;
x=[0,0,0]\';
error_1=0;

for k=1:1:500
time(k)=k*ts;



rin(k) = 1 ; %输入为（0.8，1.2）上高斯分布的的随机数
kp=0.6;ki=0.001;kd=0.001; %设置的P,I,D参数 

u(k)=kp*x(1)+kd*x(2)+ki*x(3); %PID Controller

%Linear model 线性模型
yout(k)=-den(2)*y_1-den(3)*y_2-den(4)*y_3+num(2)*u_1+num(3)*u_2+num(4)*u_3;

error(k)=rin(k)-yout(k);

%Return of parameters
u_3=u_2;u_2=u_1;u_1=u(k);
y_3=y_2;y_2=y_1;y_1=yout(k);

x(1)=error(k); %Calculating P
x(2)=(error(k)-error_1)/ts; %Calculating 
x(3)=x(3)+error(k)*ts; %Calculating I
xi(k)=x(3);

error_1=error(k);
end
figure(1);
plot(time,rin,\'b\',time,yout,\'r\');
xlabel(\'time(s)\');ylabel(\'rin,yout\')

　　

 

 

三、高斯分布的输入

 

%PID Controler
clear all;
close all;

s=1:1:500;
in = 0.1*randn(1,500)+1; %取500个（0.95，1.05）上高斯分布的的随机数
% plot(s,in,\'*\');grid on

ts=0.001;
sys=tf(5.235e005,[1,87.35,1.047e004,0]);%建立传递函数
dsys=c2d(sys,ts,\'z\');%将连续的时间模型转换成离散的时间模型，采样时间是ts=0.001
[num,den]=tfdata(dsys,\'v\');%获得离散后的分子分母

u_1=0.0;u_2=0.0;u_3=0.0;
y_1=0.0;y_2=0.0;y_3=0.0;
x=[0,0,0]\';
error_1=0;

for k=1:1:500
time(k)=k*ts;



rin(k) = in(k) ; %输入为（0.95，1.05）上高斯分布的的随机数
kp=0.6;ki=0.001;kd=0.001; %设置的P,I,D参数 

u(k)=kp*x(1)+kd*x(2)+ki*x(3); %PID Controller

%Linear model 线性模型
yout(k)=-den(2)*y_1-den(3)*y_2-den(4)*y_3+num(2)*u_1+num(3)*u_2+num(4)*u_3;

error(k)=rin(k)-yout(k);

%Return of parameters
u_3=u_2;u_2=u_1;u_1=u(k);
y_3=y_2;y_2=y_1;y_1=yout(k);

x(1)=error(k); %Calculating P
x(2)=(error(k)-error_1)/ts; %Calculating 
x(3)=x(3)+error(k)*ts; %Calculating I
xi(k)=x(3);

error_1=error(k);
end
figure(1);
plot(time,rin,\'b\',time,yout,\'r\');
xlabel(\'time(s)\');ylabel(\'rin,yout\');

　　

 

 

效果不错，还挺开心。下次做个基于退火的自整定控制系统