某型號(hào)單軸轉(zhuǎn)臺(tái)系統(tǒng)建模及PID控制策略分析案例目錄TOC\o"1-3"\h\u11362某型號(hào)單軸轉(zhuǎn)臺(tái)系統(tǒng)建模及PID控制策略分析案例 1201981.1引言 1300811.2轉(zhuǎn)臺(tái)控制系統(tǒng)建模 210701.2.1伺服電機(jī)選型建模 225291.2.2功率驅(qū)動(dòng)器選型建模 4307281.2.3測(cè)角元件選型建模 5129271.2.4運(yùn)動(dòng)控制單元選型 6113311.2.5主控計(jì)算機(jī)選型 6234701.2.6轉(zhuǎn)臺(tái)控制系統(tǒng)模型結(jié)構(gòu) 7283451.3PID控制器設(shè)計(jì) 7111121.1.1PID控制原理 7181381.1.2數(shù)字PID控制 9100361.1.3電流控制器設(shè)計(jì) 12144691.1.4速率控制器設(shè)計(jì) 14200001.1.5位置控制器設(shè)計(jì) 15201151.1.6PID控制策略仿真驗(yàn)證 16285761.4小結(jié) 191.1引言在整個(gè)轉(zhuǎn)臺(tái)控制系統(tǒng)當(dāng)中，轉(zhuǎn)臺(tái)控制算法對(duì)能否實(shí)現(xiàn)控制要求產(chǎn)生最直接的影響，所以需要根據(jù)被控對(duì)象的一些特征點(diǎn)來確定適合其的控制方法策略。在工業(yè)實(shí)際工程中應(yīng)用最廣泛的就是PID控制，它的歷史也最悠久。由于它的控制規(guī)律簡(jiǎn)單，易于操作實(shí)現(xiàn)，只需要通過調(diào)整比例微分和積分的參數(shù)就能取得良好的控制效果。隨著控制學(xué)科的不斷發(fā)展，越來越多的智能控制方法也涌現(xiàn)出來，但是在廣泛的工業(yè)控制領(lǐng)域，占主導(dǎo)地位的控制方法依然是PID控制。因此本章通過建立轉(zhuǎn)臺(tái)控制系統(tǒng)模型，重點(diǎn)介紹PID控制策略原理以及計(jì)算機(jī)控制的數(shù)字PID算法理論，通過matlab中的simulink工具箱完成PID控制器的設(shè)計(jì)，并檢測(cè)控制算法對(duì)轉(zhuǎn)臺(tái)的控制效果。1.2轉(zhuǎn)臺(tái)控制系統(tǒng)建模在分析和設(shè)計(jì)計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)時(shí),通常先按連續(xù)系統(tǒng)建立其數(shù)學(xué)模型，選定數(shù)字控制器結(jié)構(gòu)，采用連續(xù)系統(tǒng)的分析方法對(duì)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)和性能進(jìn)行研究，然后再將連續(xù)系統(tǒng)轉(zhuǎn)化為離散系統(tǒng)，以獲得實(shí)際的控制算法，并設(shè)計(jì)相應(yīng)的控制程序。通常來說，系統(tǒng)的數(shù)學(xué)模型建立一般有兩種辦法：第一種是理論建模，通過對(duì)系統(tǒng)運(yùn)動(dòng)規(guī)律的分析，利用已知的物理定律和方程，如動(dòng)力學(xué)定律、牛頓力學(xué)定律、電磁學(xué)定律等，作為建立數(shù)學(xué)模型的依據(jù)，并結(jié)合實(shí)際系統(tǒng)的具體情況，完成模型建立；第二種是實(shí)驗(yàn)法，也稱為統(tǒng)計(jì)建模法。根據(jù)系統(tǒng)的輸入輸出數(shù)據(jù)，采用各種曲線擬合辦法，得到系統(tǒng)模型的相關(guān)參數(shù)[19]。轉(zhuǎn)臺(tái)作為一種典型的機(jī)電伺服設(shè)備，有位置伺服，速度伺服等許多工作模式功能，只有通過高效的控制器設(shè)計(jì)才能滿足實(shí)際工程中高動(dòng)態(tài)、高性能的要求[20]。對(duì)控制系統(tǒng)進(jìn)行設(shè)計(jì)的分析的基礎(chǔ)就是建立一個(gè)實(shí)際物理系統(tǒng)的數(shù)學(xué)模型，所以我們必須先建立轉(zhuǎn)臺(tái)的數(shù)學(xué)模型，然后再通過一些理論控制方法來對(duì)轉(zhuǎn)臺(tái)系統(tǒng)完成控制[21]。對(duì)系統(tǒng)建模是后續(xù)進(jìn)行仿真實(shí)驗(yàn)的重中之重。本章通過研究某型號(hào)單軸伺服轉(zhuǎn)臺(tái)，根據(jù)實(shí)際物理硬件參數(shù)建立其數(shù)學(xué)模型，完成對(duì)該系統(tǒng)的設(shè)計(jì)分析。1.2.1伺服電機(jī)選型建模整個(gè)轉(zhuǎn)臺(tái)系統(tǒng)的設(shè)計(jì)關(guān)鍵是伺服電機(jī)，電機(jī)是我們研究控制方法的主要對(duì)象，對(duì)電機(jī)的要求從以下幾方面考慮：（1）物理尺寸：電機(jī)最大外徑、內(nèi)控直徑以及電機(jī)長度；（2）電機(jī)額定轉(zhuǎn)速；（3）電機(jī)質(zhì)量特性：轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)動(dòng)慣量、電機(jī)重量等；（4）電機(jī)力矩因數(shù)：連續(xù)力矩和峰值力矩（5）電機(jī)功率要求：輸入輸出功率以及工作電流特性等。根據(jù)以上幾方面考慮，選用交流直驅(qū)式力矩電機(jī)ST191，該類電機(jī)具有力矩常數(shù)大、電機(jī)級(jí)數(shù)多、伺服剛度高、電氣時(shí)間常數(shù)低、工作電流小、動(dòng)態(tài)響應(yīng)性能優(yōu)越等特點(diǎn)，符合轉(zhuǎn)臺(tái)系統(tǒng)對(duì)良好動(dòng)態(tài)性能的要求。該電機(jī)示意圖如圖1.1所示。該電機(jī)的具體參數(shù)如表1.1所示。圖1.1轉(zhuǎn)臺(tái)伺服電機(jī)示意圖參數(shù)單位數(shù)值峰值力矩N·m59連續(xù)力矩N·m20峰值電流A11.8額定電流A3額定轉(zhuǎn)速rpm500轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)動(dòng)慣量Jkg·m20.0024重量kg8.5負(fù)載Jkg·m20.9表1.1對(duì)轉(zhuǎn)臺(tái)所用的電機(jī)進(jìn)行建模分析，電機(jī)的動(dòng)態(tài)轉(zhuǎn)矩平衡方程可以表示為：T式中Te表示電機(jī)的電磁轉(zhuǎn)矩、TL是負(fù)載轉(zhuǎn)矩，也被叫做干擾轉(zhuǎn)矩、電機(jī)的電磁轉(zhuǎn)矩T圖1.2簡(jiǎn)化電機(jī)模型框圖由圖1.2可以得到電機(jī)對(duì)給定輸入信號(hào)的傳遞函數(shù)是;G1.2.2功率驅(qū)動(dòng)器選型建模轉(zhuǎn)臺(tái)系統(tǒng)的功率驅(qū)動(dòng)器是以PWM方式控制電機(jī)進(jìn)行實(shí)際工作的，采用PWM控制的目的是為了在電機(jī)中產(chǎn)生準(zhǔn)圓形旋轉(zhuǎn)的磁場(chǎng)[22]。采用這種控制方式，能在逆變器開關(guān)頻率不高的狀況下，獲得更優(yōu)秀的控制性能。選擇功率驅(qū)動(dòng)器時(shí)應(yīng)該考慮以下兩個(gè)因素：（1）與電機(jī)連接提供電流時(shí)，所能提供的額定電流應(yīng)大于電機(jī)的額定電流，功率放大器的峰值電流應(yīng)大于電機(jī)的峰值電流，以保證運(yùn)行安全。（2）與轉(zhuǎn)臺(tái)的測(cè)角系統(tǒng)的輸出信號(hào)形式互相符合。綜合以上兩點(diǎn)考慮，本系統(tǒng)采用型號(hào)為SA610的功率驅(qū)動(dòng)器，它的主要特點(diǎn)有：（1）采用轉(zhuǎn)矩角控制技術(shù)的方法實(shí)現(xiàn)正弦波電子換向，保證系統(tǒng)低速和高速控制性能的穩(wěn)定性；（2）轉(zhuǎn)矩脈沖小，低速性能好；（3）采用空間矢量控制技術(shù)，降低了功率級(jí)的開關(guān)損耗；（4）具有欠壓、過壓、過流和過溫的保護(hù)功能。該功率驅(qū)動(dòng)器的參數(shù)如表1.2所示。項(xiàng)目參數(shù)編碼器信號(hào)接口～1Vpp編碼器最高輸入頻率（正交前）250kHz額定電流10A峰值電流20A速度環(huán)帶寬400Hz脈寬調(diào)制頻率8kHz電流脈動(dòng)頻率16kHz換向環(huán)更新時(shí)間62.5μs刷新率16kHz表1.2功率驅(qū)動(dòng)器參數(shù)PWM控制方式是一種典型的非線性控制，但由于我們使用的放大器的大功率晶體管的開關(guān)頻率遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于電機(jī)的工作頻帶，所以我們將其看作一個(gè)線性放大器，所以我們將功率放大器的傳遞函數(shù)看成一個(gè)常數(shù)為：K電流環(huán)通過功率放大器內(nèi)部的自動(dòng)檢測(cè)裝置，可以自己檢測(cè)輸出的電流，然后再將電流值反饋到電流控制器，從而完成一次閉環(huán)控制。由于電流環(huán)時(shí)間常數(shù)較小，是一個(gè)快速反饋環(huán)節(jié)，所以我們可以將其等效為單位反饋環(huán)節(jié)，則它的傳遞函數(shù)是：G1.2.3測(cè)角元件選型建模本系統(tǒng)采用型號(hào)為ERA4280C-120的角度編碼器作為系統(tǒng)的位置和速率反饋元件。角度編碼器如圖1.3所示。圖1.3角度編碼器示意圖該編碼器為增量式編碼器，通過將位移轉(zhuǎn)換成周期性的電信號(hào)，再把這個(gè)電信號(hào)轉(zhuǎn)變成計(jì)數(shù)脈沖，用脈沖的個(gè)數(shù)表示位移的大小[23]。增量式編碼器可以保證控制系統(tǒng)的速率精度和穩(wěn)定性。角度編碼器參數(shù)如表1.3所示。項(xiàng)目參數(shù)信號(hào)接口～1Vpp線數(shù)28000最大轉(zhuǎn)速4500rpm帶寬（-3dB）>350kHz固有頻率>900Hz編碼器精度±3"編碼器重復(fù)性±1.5"表1.3角度編碼器參數(shù)表1.2.4運(yùn)動(dòng)控制單元選型運(yùn)動(dòng)控制單元是整個(gè)轉(zhuǎn)臺(tái)控制系統(tǒng)的核心，它的主要功能包括：控制算法的實(shí)現(xiàn)，保證轉(zhuǎn)臺(tái)控制精度，完成模擬量與數(shù)字量之間的互相轉(zhuǎn)換，通過PCI總線接口與主控計(jì)算機(jī)進(jìn)行通訊[24]。本系統(tǒng)采用的是NI高性能運(yùn)動(dòng)控制板卡，其型號(hào)是PCI-7352，該板卡的運(yùn)動(dòng)控制模塊主要由FPGA芯片、AD芯片、DA芯片和ROM芯片組成。其結(jié)構(gòu)框圖如圖1.4所示。圖1.4運(yùn)動(dòng)控制單元結(jié)構(gòu)框圖1.2.5主控計(jì)算機(jī)選型本系統(tǒng)選用研華610H工控機(jī)作為主控計(jì)算機(jī)模塊，它的主要功能是：（1）提供轉(zhuǎn)臺(tái)的人機(jī)交互界面，方便用戶對(duì)轉(zhuǎn)臺(tái)進(jìn)行實(shí)時(shí)操控。（2）通過串口接收用戶計(jì)算機(jī)對(duì)轉(zhuǎn)臺(tái)的操作指令，同時(shí)轉(zhuǎn)臺(tái)向用戶計(jì)算機(jī)反饋轉(zhuǎn)臺(tái)本身的實(shí)時(shí)狀態(tài)信息。（3）實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)轉(zhuǎn)臺(tái)、電機(jī)以及功率驅(qū)動(dòng)裝置的運(yùn)行狀態(tài)，保證運(yùn)行安全。（4）適配各種板卡的硬件插槽。該工控機(jī)的配置參數(shù)如表1.4所示。項(xiàng)目參數(shù)CPUCorei3雙核GHz內(nèi)存4G硬盤1TB顯示器上架式液晶顯示器操作系統(tǒng)Windows7表1.4工控機(jī)配置表1.2.6轉(zhuǎn)臺(tái)控制系統(tǒng)模型結(jié)構(gòu)綜合以上的模型構(gòu)建，我們可以得到轉(zhuǎn)臺(tái)整體的多回路控制結(jié)構(gòu)框圖，如圖1.5所示。圖1.5轉(zhuǎn)臺(tái)多回路控制系統(tǒng)結(jié)構(gòu)框圖圖1.5中，G1(s)表示電流控制器，G21.3PID控制器設(shè)計(jì)1.1.1PID控制原理PID控制通常由比例控制，積分控制和微分控制構(gòu)成，通過被控對(duì)象的實(shí)際值y(t)與期望值r(t)的偏差值e(t)來實(shí)現(xiàn)控制效果，其中：ePID控制系統(tǒng)作為一種閉環(huán)控制系統(tǒng)，是由比例環(huán)節(jié)（P）、積分環(huán)節(jié)（I）、微分環(huán)節(jié)（D）組成的控制算法執(zhí)行器和具體的被控對(duì)象G(s)來構(gòu)成[28]。整體PID控制系統(tǒng)結(jié)構(gòu)圖如圖1.6所示。圖1.6PID控制系統(tǒng)結(jié)構(gòu)圖由圖可知，含有比例、微分、積分環(huán)節(jié)的PID控制律是：u其中：KpKIKDut我們把時(shí)域上PID控制器的輸出量ut與輸入量etGPID控制方法在實(shí)際應(yīng)用過程中并不需要用到所有的比例、積分、微分環(huán)節(jié)。我們要根據(jù)被控對(duì)象的實(shí)際特征，再根據(jù)不同環(huán)節(jié)的作用功能，來合理搭配這三個(gè)環(huán)節(jié)[25]。比例環(huán)節(jié)（P）、積分環(huán)節(jié)（I）、微分環(huán)節(jié)（D）的控制作用功能如下：比例環(huán)節(jié)（P）：當(dāng)控制系統(tǒng)的期望值與系統(tǒng)輸出存在偏差值時(shí)，我們就能通過調(diào)整比例系數(shù)值Kp來增大輸出量，以縮小這個(gè)偏差值[26]。合理的比例系數(shù)能確保系統(tǒng)能夠快速的響應(yīng)偏差。比例系數(shù)Kp不能過小，Kp過小則不能快速對(duì)偏差做出響應(yīng)，減小偏差。增大比例系數(shù)Kp，能更快速顯著的對(duì)偏差做出響應(yīng)，提高系統(tǒng)的控制精度，增強(qiáng)系統(tǒng)的快速性[27]。但是并不能為增加快速性而盲目增大比例系數(shù)，積分環(huán)節(jié)（I）：積分環(huán)節(jié)用來對(duì)系統(tǒng)的偏差信號(hào)進(jìn)行時(shí)間上的累積，只要整個(gè)控制系統(tǒng)的輸出量與期望量之間存在偏差，積分過程就會(huì)不斷進(jìn)行，隨著時(shí)間的不斷累加，當(dāng)輸出量等于期望值時(shí)，積分環(huán)節(jié)的輸出量成為固定值，積分環(huán)節(jié)不再產(chǎn)生作用。同比例環(huán)節(jié)一樣，積分環(huán)節(jié)功能的好壞和整定的參數(shù)息息相關(guān)[29]。當(dāng)KI過小時(shí)，不能很快的降低系統(tǒng)的穩(wěn)態(tài)誤差；K微分環(huán)節(jié)（D）：微分環(huán)節(jié)能夠根據(jù)偏差信號(hào)變化趨勢(shì)引入合適修正，減小系統(tǒng)的穩(wěn)態(tài)誤差，增強(qiáng)系統(tǒng)的穩(wěn)定性。但微分系數(shù)KD選取同樣需要適宜，KD過大時(shí)可能會(huì)引入高頻干擾，影響系統(tǒng)控制性能。在實(shí)際的工程應(yīng)用中，微分環(huán)節(jié)通常不單獨(dú)出現(xiàn)，而是和比例環(huán)節(jié)、積分環(huán)節(jié)協(xié)同工作完成控制1.1.2數(shù)字PID控制模擬PID控制器經(jīng)過多年的發(fā)展，理論成熟，實(shí)現(xiàn)簡(jiǎn)單，只需高增益的運(yùn)算放大器加上適當(dāng)?shù)淖杩辜纯蓸?gòu)成。但它具有整定參數(shù)不便，需要依靠復(fù)雜電路設(shè)計(jì)來實(shí)現(xiàn)控制算法的缺點(diǎn)。隨著計(jì)算機(jī)技術(shù)的飛速發(fā)展和高性能控制芯片的出現(xiàn)，數(shù)字控制器成為了自動(dòng)控制領(lǐng)域的主流。數(shù)字控制器控制算法靈活，便于實(shí)時(shí)修改控制方案，使用方便，維護(hù)簡(jiǎn)單。數(shù)字控制器的核心就是對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行采樣，按照Z變換的相關(guān)知識(shí)將連續(xù)域上的控制規(guī)律變換為數(shù)字采樣控制規(guī)律[31]。數(shù)字PID控制系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)框圖如圖1.7所示。圖1.7數(shù)字PID控制方框圖數(shù)字PID控制是一種采樣控制，只有對(duì)與時(shí)間有關(guān)聯(lián)的積分項(xiàng)和微分項(xiàng)進(jìn)行離散化處理之后，才能在計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)當(dāng)中使用。我們以和式代替積分項(xiàng)，微分項(xiàng)由向后差分項(xiàng)來代替，把在連續(xù)域上的時(shí)間t用kT表示，可得到如下公式：t≈kT,k=0,1,2在式（3-26）當(dāng)中，k代表采樣序列，T代表采樣時(shí)間，用ek來表示eu數(shù)字PID控制需要通過計(jì)算機(jī)，控制芯片來完成控制過程。它可以通過對(duì)經(jīng)典數(shù)字PID控制算法的改進(jìn)，通過編程引入一些措施，針對(duì)具體的被控對(duì)象的特性，從而完成對(duì)系統(tǒng)控制性能的提高。常用的有積分分離環(huán)節(jié)、引入限幅環(huán)節(jié)等。1.積分分離環(huán)節(jié)：積分環(huán)節(jié)能根據(jù)偏差量按時(shí)間進(jìn)行累積，消除穩(wěn)態(tài)誤差。但當(dāng)系統(tǒng)在啟動(dòng)、結(jié)束或者出現(xiàn)較大誤差時(shí)，積分對(duì)誤差的累加作用會(huì)導(dǎo)致控制量增大，產(chǎn)生超調(diào)量，甚至造成系統(tǒng)振蕩。因此在實(shí)際的控制中，往往引入積分分離環(huán)節(jié)，當(dāng)偏差量較大時(shí)，取消積分環(huán)節(jié)的作用，其具體的控制律如下公式：u在上式中ε為閾值且ε>0，ek為系統(tǒng)k時(shí)刻的偏差，α是積分項(xiàng)系數(shù)。積分分離環(huán)節(jié)的程序圖如圖1.圖1.8積分分離環(huán)節(jié)框圖2.限幅環(huán)節(jié)：限幅環(huán)節(jié)是為了避免由干擾引發(fā)的系統(tǒng)輸出量過大，從而導(dǎo)致系統(tǒng)振蕩失控的情況。限幅環(huán)節(jié)可以通過設(shè)置一個(gè)合理的輸出界限閾值來保證系統(tǒng)的安全運(yùn)行。界限閾值一般包括上界umax和下屆umin，當(dāng)控制量uk大于umax時(shí)，令uk=umax，當(dāng)控制量uk小于u圖1.9限幅環(huán)節(jié)框圖1.1.3電流控制器設(shè)計(jì)在電機(jī)動(dòng)態(tài)工作過程中，沒有超過過載電流的狀況下，電流環(huán)能夠及時(shí)地保證相適應(yīng)的大電流，從而輸出較大的電磁轉(zhuǎn)矩來加速動(dòng)態(tài)響應(yīng)。在電機(jī)過載或堵轉(zhuǎn)的時(shí)候，電流環(huán)的限流作用也為安全提供了保障。根據(jù)課題要求，我們選擇主軸帶寬為10Hz；控制系統(tǒng)的電流環(huán)帶寬我們選擇為90Hz，電流環(huán)傳遞函數(shù)框圖如圖1.10所示。圖1.10電流環(huán)傳遞函數(shù)結(jié)構(gòu)框圖按照典型Ⅰ型系統(tǒng)設(shè)計(jì)，我們選擇PI控制器G此時(shí)iq控制系統(tǒng)的開環(huán)傳遞函數(shù)GGT于是可得開環(huán)傳遞函數(shù)是G即一個(gè)積分環(huán)節(jié)。由此我們得到電流環(huán)的閉環(huán)傳遞函數(shù)是：Giq其中T電流控制系統(tǒng)的快速性可以通過分析開環(huán)傳遞函數(shù)判別，交叉角ωcω由一開始的主軸帶寬要求，ωc取90Hz，即ωK則電流控制器傳遞函數(shù)為：G于是，我們得到電流環(huán)的伯德圖，如REF_Ref40374343\h01所示。由于電流閉環(huán)傳遞函數(shù)是一階慣性環(huán)節(jié)，在s=0時(shí)的增益為0dB，所以其穩(wěn)態(tài)誤差為0。同時(shí)我們?cè)诓聢D上看到系統(tǒng)-3dB的帶寬是564rad/s，可以看出該控制器的設(shè)計(jì)滿足“穩(wěn)，準(zhǔn)，快”這三項(xiàng)要求。圖1.11電流環(huán)閉環(huán)頻率特性曲線1.1.4速率控制器設(shè)計(jì)通常情況下，我們?nèi)∷俾虱h(huán)帶寬ωcv=30Hz=188.4rad/s。則速率控制器所在的速率環(huán)的結(jié)構(gòu)框圖如圖圖1.12速率環(huán)傳遞函數(shù)結(jié)構(gòu)框圖為了提升系統(tǒng)的快速性，同時(shí)減小速率環(huán)的誤差，所以我們?nèi)圆捎肞I控制器，即：G其中：KvTv由圖3-15，我們可以得到速率環(huán)控制系統(tǒng)的開環(huán)傳遞函數(shù)是：G其中，KmJ=0.9kg?m由于電流環(huán)的閉環(huán)傳函GiqcsG由于Gv0JKPI控制器的轉(zhuǎn)折頻率需要滿足：ω所以我們可以取ωpiT由此，我們得到速率環(huán)的控制器是：G速率環(huán)開環(huán)傳遞函數(shù)是：G速率環(huán)閉環(huán)傳遞函數(shù)是：G1.1.5位置控制器設(shè)計(jì)電流環(huán)和速率環(huán)的完成可以對(duì)系統(tǒng)控制提供一定程度上的幫助，但還需對(duì)系統(tǒng)的位置信息進(jìn)行調(diào)整控制。于是我們?cè)O(shè)計(jì)整個(gè)位置環(huán)也是一個(gè)單位負(fù)反饋系統(tǒng)，其結(jié)構(gòu)框圖如圖1.13。圖1.13位置環(huán)結(jié)構(gòu)框圖為了便于設(shè)計(jì)控制器，需要把速率環(huán)的閉環(huán)傳遞函數(shù)化為如下形式：G則此時(shí)位置環(huán)的被控對(duì)象是：G此時(shí)采用串聯(lián)校正的方法設(shè)計(jì)位置環(huán)控制器。則得到期望的傳遞函數(shù)是：G于是，得到位置環(huán)控制器是G1.1.6PID控制策略仿真驗(yàn)證在系統(tǒng)的控制器設(shè)計(jì)完成之后，應(yīng)對(duì)其進(jìn)行仿真，驗(yàn)證算法的控制性能。本文通過MATLAB/Simulink工具來進(jìn)行仿真實(shí)驗(yàn)。在轉(zhuǎn)臺(tái)實(shí)物控制當(dāng)中，控制的實(shí)質(zhì)就是在每一個(gè)采樣時(shí)間內(nèi)進(jìn)行對(duì)給出的位置階躍信號(hào)的跟蹤，所以，我們先設(shè)定輸入是1°幅值的階躍信號(hào)，模擬實(shí)際轉(zhuǎn)臺(tái)的情況。PID控制的階躍響應(yīng)曲線和響應(yīng)誤差曲線如圖1.14，1.15所示。圖1.14PID控制的階躍響應(yīng)曲線圖1.15PID控制的