PID控制器仿真器 返回 EN | ZH
Control Systems

PID控制器仿真器

实时调节PID增益与二阶被控对象参数,可视化阶跃及斜坡响应。自动计算超调量、调节时间、上升时间及稳态误差。

参数设置
预设
PID增益
比例增益 Kp 2.00
积分增益 Ki 0.50
微分增益 Kd 0.50
被控对象(二阶系统)
自然角频率 ωn 1.00 rad/s
阻尼比 ζ 0.50
输入 · 仿真
输入类型
仿真时间 20.0 s
超调量 [%]
调节时间 (2%) [s]
上升时间 [s]
稳态误差
响应 y(t) · 目标值 r(t)
控制信号 u(t)

理论公式

PID控制律:

$$u(t)=K_p e(t)+K_i\int_0^t e(\tau)\,d\tau+K_d\frac{de}{dt}$$

二阶被控对象:

$$\ddot{y}+2\zeta\omega_n\dot{y}+\omega_n^2 y=\omega_n^2 u$$

离散时间仿真(欧拉法,$\Delta t=0.01$ s),含积分抗饱和。

CAE应用: 液压执行器、温度控制器及机器人关节位置控制的初始增益设计。可用于Ziegler-Nichols方法的前期验证,以及与MATLAB/Simulink模型的参数比对。